1. POLITEKNIK NEGERI
PADANG
LAB. ELDA PENYEARAH PULSA GANDA JOB 2
TEKINIK LISTRK SEMESTER 5
(PENYEARAH GELOMBANG
PENUH) TAK TERKENDALI
I. Tujuan Percobaan
Setelah menyelesaikan pratikuk,anda diharapkan mampu:
1. Membangun penyearah jembatan pulsa anda (gelombang penuh);
2. Mengamati dan mengatur tegangan dan arus pada daerah-daerah tertentu
dalam rangkaian;
3. Mengenal arti faktor bentuk;
4. Membedakan antara rasio arus dioda di sisi ac dan dc;
5. Membuktikan bahwa faktor denyut tegangan , (Rv) adalah kecil dibandingkan
faktor denyut tegangan yang ada pada penyearah pulsa tunggal (gelombang
setengah).
II. Dasar Teori
Penyearah pulsa ganda (penyearah gelombang penuh) tak terkendali ada dua
macam, yaitu penyearah pulsa ganda dengan menggunakan trafo titik-tengah (centre
tao transformer)dan penyearah pulsa ganda dengan sistem jembatan dengan sumber
ac fasa 1.
Penyearah tak terkendali adalah penyearah yang keluarannya tetap dan tak dapat
dikendalikan.
Penyearah jembatan pulsa ganda (gelombang penuh) merupakan penyearah
yang paling banyak digunakan di industri yang menggunakan peralatan-peralatan

2. listrik yang memerlukan sumber listrik arus searah. Khususnya dibidang tenaga,
penyearah-penyearah berdaya besar (yang tidak cukup dengan sumber fasa 1) juga
didasarkan pada penyearah-penyearah sistem jembatam ini.
Di samping di bidang daya (power), penyearah model ini banyak pula
digunakan dalam instrumen ukur listrik, seperti voltmeter, amperemeter. Dominasi
sistem penyearah ini cukup beralasan mengingat performansi (kerja)-nya adalah yang
terbaik.
Dibandingkan dengan dengan penyearah gelombang penuh dengan
menggunakan trafo centre tap, penyearah ini mempunyai kelebihan dan kekurangan,
antara lain seperti berikut ini:
1. Penyearah ini hanya memerlukan dua terminal tegangan sumber arus bolak-
balik (ac), sehingga cukup dengan trafo biasa (tanpa centre tap).
2. Arus pada sisi primer maupun sekunder adalah sinusoidal, sehingga untuk
keluaran yang sama, penyearah ini memerlukan trafo yang lebih kecil.
3. Tegangan balik puncak masing-masing dioda, mendekati sama dengan
tegangan puncak sekunder trafo, sehingga penyearah ini sesuai untuk aplikasi
tegangan tinggi.
4. Kekurangan penyearah ini, disamping karena ,menggunakan 4 dioda, adalah
tegangan jatuh pada dioda-dioda yang secara keseluruhan lebih besar
menyebabkan penyearah ini kurang cocok untuk penyearah tegangan rendah.
Penyearah Jembatan Pulsa Tunggal Tak Terkendali
Sebelum membahas penyearah jembatan pulsa ganda tak terkendali, perlu
dilihat kembali bahwa pada penyearah gelombang penuh dengan menggunakan trafo
CT, tegagan yang diserahkan adalah dua tegangan antara ujung dan titik tengah
belitan sekunder trafo.Berarti bahwa hanya setengah tegangan sekunder trafo yang
dapat di manfaatkan sebagai tegangan keluaran (dc). Namun satu kelebihan
penyearah ini, di bandingkan dengan penyearah pulsa tunggal, adalah kualitas
penyearahnya lebih baik yang di tunjukkan oleh faktor denyut (ripple factor) hasil
penyearahnya yan lebih rendah.

3. Ditinjau dari sudut keluarannya, antara penyearah dengan menggunakan trafo
CT dan sistem jembatan adalah sama, namun di tinjau dari kemampuan dalam
memindahkan dayanya, sistem jembatan lebih unggul. Berikut ini akan di ulas
kembali secara singkat tentang sirkit penyearah jembatan pulsa ganda tak terkendali
dan faktor denyut hasil penyearahnya. Dengan catatan bahwa dalam pembahasan ini
tidak melibatkan unsur penyaring (filter).
Idc
Trafo D1 D2
Sumber
V Vdc R
AC
D3 D4
(a)
V

4. Masukan Wt
Vdc Vm
Keluaran Wt
(b)
Gambar.1; Penyearah jembatan pulsa ganda tak terkendali
a. Sirkit
b. Hubungan masukan keluaran (input-output)
Dengan polaritas tegangan yang masuk ke sirkit penyearah seperti yang
terlihat pada gambar di atas, maka pada setengah gelombang pertama, dioda D3 dan
D2 konduksi sehingga arus mengalir dari polaritas positif sekunder trafo melalui D3,
keluar ke beban R dan kembali ke polaritas negatif trafo setelah melalui D2;
sementara D1 dan D4 dalam keadaan tak konduksi. Kemudian, pada setengah
gelombang-gelombang berikutnya, arus mengalir dari polaritas negatif trafo keluar ke
beban R melalui D4 dan kembali ke polaritas positif trafo melalui D1. Demikian
proses ini berlangsung sehingga hubungan antara masukan dan keluaran penyearah
seperti yang ditunjukkan pada gambar.1.b. Jadi jelas arus bolak-balik selalu mengalir
melalui dua dioda tergantung pada polaritas tegangan bolak-balik. Selain itu, perlu di
ingat bahwa tegangan pulsa searah selalu lebih rendah dibandingkan harga sesaat
sebersar jatuh tegangan yang dialami pada kedua dioda.
Faktor Denyut

5. Untuk memperoleh gambaran tentang kualitas hasil penyearah, maka berikut
ini akan ditinjau kembali persamaan-persamaan dasar dan analisis perhitungan faktor
denyut.
Pada penyearah gelombang penuh berlaku persamaan-persamaan sebagai berikut :
2 Im Im
Idc = π ; I= 2
;
Dengan mengabaikan rugi – rugi pada dioda akan berlaku :
2Vm Vm
Vdc = π ; V= 2
; Vdc = 0,9 Vrms
Vm = tegangan maksimum sekunder trafo
Rf = tahanan dioda pada saat konduksi
Faktor denyut hasil penyearahan adalah :
R = (harga efektif komponen bolak – balik yang terdapat pada keluaran searah)/
(harga rata – rata keluaran searah).
Dan diperoleh faktor denyut :
 I  I Im 2
Ri = 
 Idc
) −1

; Idc
= 2 Im p = 1,11
Atau apabila persamaan menggunakan parameter tegangan dan dengan mengabaikan
rugi rugi pada dioda, maka persamaan di atas dapat dianalogikan secara langsung
sebagai faktor denyut tegangan.
 V  V Vm 2
Rv =   −1
 Vdc  Vdc
= 2Vm p = 1,11
Maka Rv = 1 11
, −
1
= 0,482
Perbandingan antara harga efektif (rms) dan harga rata-rata disebut sebagai
faktor Ibentuk (form factor). Untuk gelombang sinusiodal, faktor bentuk ini adalah
1,11. Berdasarkan kenyataan ini terbukti bahwa kualitas keluaran penyearah ini jauh
lebih baik kalau dibandingkan hasil penyearah gelombang setengah yang faktor
denyutnya 1,21.

6. Seperti yang telah disinggung di atas bahwa 2 dioda selalu konduksi selama
setengah gelombang (T/2). Lama (periode) arus mengalir biasa dinyatakan dengan
istilah sudut aliran arus (angel of current flow) Θ. Jika T adalah 360°, maka Θ = 180°.
Setelah 180°, 2 dioda yang tadinya mati, menjadi konduksi dan berganti mengalirkan
arus, sementara 2 dioda yang tadinya konduksi berganti menjadi tak konduksi.
Perubahan seprti ini, didalam teknik penyearah, diketahui sebagai komutasi.
Komutasi ini, Kemudian di kategorikan berdasarkan atas jumlah lintasan komutasi q.
Untuk penyearah ini, lintasan komutasi q = 2. sebagai contoh, karena aliran
arus berubah dari D3 ke D4 dan dari D2 ke D1 secara bersamaan, maka ini dikatakan
bahwa pada rangkaian ini terdapat 2 kelompok komutasi (S = 2).
Akibat adanya 2 lintasan komutasi, tiap-tiap dioda mengalirkan arus setengah
dari arus searah. Begitu juga dengan arus efektifnya. Dengan demikian berlaku
rumusan untuk arus yang mengalir pada tiap-tiap dioda sebagai berikut:
Idc
Ifdc = 2
dan If = 0,7851dc (beban resistif murni)
Ifdc = harga rata –rata arus maju dioda (dioda forward current)
If = harga efektif arus maju dioda
Analisis percobaan
Metode analisis rangkaian yang akan dilakukan dalam pratikum ini sama
dengan yang dilakukan pada pratikum penyearah satu pulsa (gelombang setengah) tak
terkendali.Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan dalam membandingkan kedua
macam penyearah.
III. Daftar Alat dan Bahan
Osiloskop 1 buah

7. Avometer 1 buah
Wattmeter Universal 1 buah
Alat ukur harga efektif (r.m.s. meter) 1 buah
Trafo isolasi, fasa 1 1 buah
Dioda 4 buah
Beban resistif, 2x100 ohm/2A 1 buah
Set sekring aksi super cepat 1 buah
IV. Diagram Rangkaian

8. Idc
Trafo
1:1 D1 D2
Vs R = 220 ohm
220 V AC Vdc
2A
D3 D4
V. Langkah Percobaan

9. 1. Buatlah rangkaian seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian. Ukur
daya pada masukan penyearah (P) dan daya pada sisi keluaran penyearah
(Pm). Munculkan tegangan dc pada beban R pada layar osiloskop dan
gambarkan osilogram tersebut pada kertas yang telah disediakan.
2. Ukur tegangan efektif V pada sisi ac dan tegangan efektif Vm pada sisi dc
(beban R) dengan menggunakan alat ukur harga efktif (besi putar). Ukur juga
tegangan dc (Vdc) pada beban R dengan menggunakan alat ukur harga rata-
rata (dc) (kumparan putar yang diset pada daerah ukur dc).
3. Pindahkan fungsi alat ukur ke ac dan ukur tegangan efektif pada sisi masukan
V V V
penyearah (V). Hitunglah perbandingan Vm dan Vdc dimana Vdc =f=
Faktor bentuk.
4. Ukur arus beban Idc, dan arus maju pada dioda I Fav dengan menggunakan
alat ukur harga rata-rata (alat ukur kumparan putar).
5. Hitung daya imajiner Pi dan daya terbuang (dump power) Pd.
6. Hitung tegangan denyut Vr dan faktor denyut Rv ;
Vr = Pi −R
;
Vr
Rv = Vdc
VI. Keselamatan kerja

10. 1. Karena anda nanti akan memindah-mindahkan amperemeter dari cabang
rangkaian yang satu ke yang lain dalam rangkaian maka perhatikan polaritas
untuk ac atau dc, dan batas ukur meter.
2. Waspadalah dengan yang di instruksikan di dalam langkah-langkah percobaan
tentang besaran yang sedang anda ukur, harga efektif (r.m.s) atau harga rata-
rata (dc).