Penyearah Gelombang : Pengertian, Cara Kerja, Rumus, Contoh

Seperti namanya, penyearah gelombang adalah alat yang digunakan untuk menyearahkan gelombang. Berdasarkan jenisnya, ada berbagai tipe penyearah gelombang. Namun dalam artikel kali ini, kita akan membahas detail mengenai apa itu penyearah gelombang penuh. Mulai dari pengertian penyearah gelombang penuh, fungsi, jenis, cara kerja, rumus, serta kelebihan dan kekurangan alat tersebut. Simak informasi selengkapnya berikut ini, ya?

Pengertian Penyearah Gelombang Penuh

penyearah gelombang penuh
penyearah gelombang penuh

Penyearah gelombang penuh sering disebut juga sebagai full wave rectifier. Seperti yang telah kita bahas di atas, perangkat ini adalah alat yang digunakan untuk menyearahkan gelombang. Dari yang semula merupakan tegangan searah (AC). Lalu kemudian mengubahnya menjadi tegangan arus bolak-balik (DC).

Secara umum, full wave retctifier berfungsi untuk menyelaraskan semua siklus gelombang. Entah yang merupakan jenis gelombang positif, maupun jenis gelonbang negatif. Dalam pembuatannya, full wave retcifier biasanya menggunakan dua, hingga empat buah dioda.

Pada rangkaian penyearah gelombang penuh dengan filter kapasitor, untuk membuatnya Anda membutuhkan dioda sebanyak dua buah.  Namun jika menggunakan 4 buah dioda pada rangkaian. Maka hal tersebut hanya dapat dilakukan bila Anda menggunakan jenis transformator non CT (center tap).

Fungsi Penyearah Gelombang Penuh

Pada berbagai rangkaian elektronika, Anda pastinya sering mendapati adanya penyearah gelombang. Untuk jenis penyearah gelombang penuh, Anda bisa mendapatinya pada power supply.

Secara umum, fungsi penyearah gelombang penuh adalah sebagai berikut:

  • Berlaku untuk menyearahkan jenis tegangan arus AC menjadi DC yang dibutuhkan oleh berbagai perangkat elektronik.
  • Digunakan untuk semua elemen elektronika, terutama bagian power supply.
  • Penyearah gelombang ini membantu perangkat elektronik untuk mendapatkan arus DC yang bersih dan bebas noise.
  • Penyearah gelombang penuh membantu perangkat elektronik untuk mendapatkan tegangan yang stabil dan lain sebagainya.

Cara Kerja Penyearah Gelombang Penuh

prinsip kerja penyearah gelombang
prinsip kerja penyearah gelombang

Prinsip kerja penyearah gelombang penuh yaitu dilakukan dengan cara menyearahkan gelombang yang memiliki perbedaan fasa pada dua terminalnya.  Yang mana proses penyerahan ini dilakukan dengan menggunakan bantuan dioda yang terdapat di dalam rangkaian tersebut.

Baik jenis penyearah yang menggunakan 2 dioda, maupun 4 dioda sebenarnya memiliki cara kerja yang tidak jauh berbeda. Dimana pada komponen elektronika tersebut, transformator berperan penting untuk menghasilkan tegangan CT.

Kemudian tegangan CT yang dihasilkan pada lilitan ini nantinya akan membentuk gelombang sinus dengan fase yang berlawanan. Dimana satu lilitan akan berisi gelombang dengan fase yang sama dengan inputnya. Kemudian lilitan lain akan menghasilkan jenis tegangan yang berkebalikan dengan nilai input. Lalu, kedua jenis gelombang yang dihasilkan pada masing-masing lilitan akan disearahkan. Yang mana cara kerjanya dengan memanfaatkan peran dioda yang terdapat pada rangkaian tersebut.

Jenis-jenis Penyearah Gelombang

Penyearah gelombang merupakan komponen yang sering terdapat pada berbagai perangkat elektronik. Salah satu contoh alat elektronik yang menggunakan peran retcifier adalah catu daya.

Pada catu daya, retcifier berfungsi untuk mengubah sinyal AC menjadi jenis sinyal DC yang dibutuhkan oleh berbagai piranti elektronik. Berikut beberapa contoh tentang jenis-jenis penyearah gelombang yang penting diketahui:

1. Penyearah Gelombang Penuh

Pada jenis penyearah gelombang penuh, untuk dapat beroperasi alat tersebut membutuhkan 2 fasa input dengan jenis tegangan yang berbeda. Cara kerja alat tersebut dalam menyerahkan tegangan AC, yaitu dengan membuat dioda yang terdapat pada rangkaian bekerja secara bergantian untuk menyelaraskan gelombang.

Jenis penyearah gelombang penuh ada dua macam, yaitu penyearah gelombang dengan 2 dioda dan 4 dioda. Perbedaan dari rangkaian tersebut dapat disimpulkan nyaris sama. Poin yang membedakan hanyalah susunan dan jumlah dioda yang digunakannya saja.

2. Penyearah Setengah Gelombang

Berbeda dengan yang sebelumnya, jenis penyearah gelombang yang satu ini hanya dapat menghasilkan setengah dari siklus gelombang saja. Perbedaan penyearah gelombang penuh dan setengah tidak hanya dari siklus gelombang yang dihasilkan, tetapi juga dari jumlah dioda yang digunakan dalam rangkaian.

Jika penyearah gelombang penuh menggunakan 2 sampai 4 buah diode, maka penyearah setengah gelombang hanya menggunakan 1 buah dioda saja dalam rangkaiannya.  Karena hal itulah, mengapa komponen tersebut hanya menghasilkan setengah dari siklus gelombang sinus.

3. Penyearah Gelombang Sistem Jembatan

Dioda bridge merupakan jenis rangkaian yang digunakan pada penyearah gelombang sistem jembatan. Dimana dalam jenis rangkaian ini, retcifier menggunakan topologi dioda yang dipasang dengan sistem jembatan. Jadi meskipun hanya memiliki fasa tunggal, namun sistem tersebut dapat mengambil semua input dari gelombang sinus.

4. Penyearah Gelombang Dengan Kapasitor

Seperti namanya, jenis retcifier tersebut menggunakan kapasitor dalam rangkaiannya. Dimana kapasitor disini berfungsi sebagai filter atau penyaring. Kapasitor juga berperan penting dalam proses penyerahan gelombang arus AC menjadi arus DC.

Kelebihan dan Kekurangan Penyearah Gelombang Penuh

Dari sekian banyak jenis rectifier, penyearah gelombang penuh merupakan salah satu yang cukup populer dan banyak digunakan. Hal ini tidak terlepas dari kelebihan yang dimilikinya. Namun jenis retcifier tersebut bukan berarti tanpa kekurangan. Hal ini karena komponen ini pun memiliki beberapa kekurangan atau kelemahan.

Lalu, apa saja kelebihan dan kekurangan penyearah gelombang penuh? Mari kita ulas selengkapnya di bawah ini.

1. Kelebihan Penyearah Gelombang Penuh

Kelebihan yang dimiliki oleh full wave retcifier antara lain adalah:

  • Dapat menghasilkan nilai tegangan output yang stabil.
  • Memiliki 2 fasa tegangan yang berbeda pada bagian input, yakni positif dan negatif.
  • Tegangan yang berbeda pada input akan dijadikan sebagai tegangan output. Jadi semua tegangan dalam siklus AC akan disearahkan.
  • Daya lebih efisien untuk diserap karana tidak ada siklus yang dibuang.

2. Kekurangan Penyearah Gelombang Penuh

Selain memiliki kelebihan seperti yang telah kita bahas diatas. Penyearah gelombang penuh juga memiliki beberapa kekurangan seperti:

  • Menggunakan lebih banyak dioda sehingga biaya yang dibutuhkan untuk membuatnya menjadi lebih mahal.
  • Rangkaian terlihat lebih rumit karena membutuhkan lebih banyak komponen dioda untuk membuatnya.

Cara Membuat Penyearah Gelombang Penuh

Full wave rectifier pada umumnya dapat menghasilkan tegangan DC yang murni. Tegangan DC murni yang dihasilkan oleh perangkat ini dikarenakan nilai tegangan yang dihasilkan oleh retcifier tersebut memang lebih rapat. Terutama karena adanya tegangan sinus positif yang terdapat pada kedua inputnya.

Cara membuat penyearah gelombang penuh pada umumnya dapat ditempuh dengan dua cara. Yakni dengan menggunakan 2 buah dioda maupun 4 buah dioda. Simak selengkapnya berikut ini:

1. Penyearah Gelombang 2 Dioda

Penyearah Gelombang 2 Dioda
Penyearah Gelombang 2 Dioda

Seperti namanya, jenis retcifier yang satu ini dirangkai dengan menggunakan dua buah dioda. Dimana dioda pertama merupakan blok yang bekerja pada fasa positif, kemudian dioda yang satunya lagi berdiri pada blok negatif yang telah dibalik.

Pada penyearah gelombang yang menggunakan 2 dioda, rangkaian tersebut juga menggunakan transformator CT sebagai bagian dari komponennya. Transformator CT dalam hal ini berfungsi untuk menghasilkan tegangan sinus yang berbeda pada kedua terminalnya.

Dalam proses kerjanya, kedua dioda yang terdapat dalam rangkaian bekerja secara bergantian. Kedua dioda tersebut saling berperan dan bekerjasama untuk menyearahkan tegangan AC pada rangkaian.

2. Penyearah Gelombang 4 Dioda

Penyearah Gelombang 4 Dioda
Penyearah Gelombang 4 Dioda

Seperti namanya, penyearah gelombang yang satu ini menggunakan 4 buah dioda dalam rangkaiannya. Dimana dioda-dioda yang terdapat pada retcifier tersebut nantinya akan disusun dengan sistem jembatan (dioda bridge).

Jadi, 4 buah dioda nantinya akan disusun manjadi empat blok. Kemudian dioda-dioda tersebut akan bekerja secara bergantian sesuai dengan setiap fase yang terdapat pada sinyal sinus.

Berbeda dengan retcifier 2 dioda yang menggunakan dua buah lilitan, yakni lilitan atas dan bawah. Pada rangkaian dengan 4 dioda ini, Anda hanya membutuhkan 1 buah lilitan saja. Meskipun demikian, rangkaian tersebut tetap dapat menghasilkan tegangan output DC.

Rumus Penyearah Gelombang Penuh

Untuk dapat mengetahui berapa jumlah tegangan output yang dihasilkan oleh retcifier jenis ini. Anda dapat mengetahuinya dari rumus penyearah gelombang penuh berikut ini :

Vdc = (2xVmax) / π   =  0,637 x Vmax  = 0,9 x Vrms

Dimana:

Vdc = jumlah tegangan DC yang dihasilkan.

Vmax = nilai puncak dari dioda penyearah.

Vrms = nilai rata-rata dari tegangan DC yang dihasilkan.

Contoh Soal Penyearah Gelombang Penuh

Untuk dapat memahami lebih lanjut mengenai apa itu full wave rectifier. Anda dapat memperhatikan contoh soal penyearah gelombang penuh berikut ini:

contoh soal penyearah gelombang penuh
contoh soal penyearah gelombang penuh

Kesimpulan

Intinya, penyearah gelombang merupakan salah satu komponen dalam rangkaian elektronika yang mempunyai fungsi sebagai penyearah arus AC menjadi DC. Dimana setelah menjadi arus DC, tegangan baru bisa digunakan oleh perangkat elektronik untuk menjalan fungsi sebagaimana mestinya.

Lalu untuk jenisnya sendiri, penyearah gelombang tersebut dikelompokkan menjadi dua. Keduanya adalah rangkaian penyearah gelombang dengan 2 dioda dan 4 dioda. Kedua rangkaian tersebut tentunya memiliki banyak perbedaan. Namun fungsi dan tujuannya sama, yakni untuk menyerahkan tegangan AC menjadi tegangan DC yang stabil dan bersih dari noisi.

Bagaimana, apakah Anda sudah paham mengenai apa itu penyearah gelombang penuh? Sampai jumpa lagi pada artikel elektro selanjutnya, ya?

Leave a Comment