Sebelumnya kita telah membahas tentang bagaimana membuat rangkaian dioda, kali ini kita akan membahas tentang dioda penyearah. Rangkaian ini merupakan salah satu bagian dari rangkaian dalam pembuatan adaptor atau power supply.
Salah satu penggunaan terpenting dioda didasarkan pada sifat dioda yang hanya menghantarkan arus ke satu arah saja. Perhatikan apa yang terjadi pada rangkaian di bawah ini (a):
 |
| (a) arus yang diberikan dari trafo berupa arus bolak-balik; (b) Dioda diberi bias maju sehingga bisa menghantarkan arus (setengah siklus positif); (c) Dioda diberi bias mundur, sehingga tidak menghantarkan arus (setengah siklus negatif); (d) Grafik tegangan input dan tegangan output. |
Arus yang diberikan ke rangkaian adalah arus bolak balik yang dihasilkan oleh sebuah transformator.
Pada gambar di atas (b), sebuah beban disambungkan ke rangkaian di atas. Diagram memperlihatkan jalur yang dilalui arus AC selama setengah siklus positifnya. Dioda diberi bias maju sehingga dapat menghantarkan arus. Arus mengalir melewati dioda ke beban dan kembali menuju trafo melewati jalur 0 V.
Dioda tidak mengalirkan arus listrik selama setengah siklus negatif AC, sebagaimana diperlihatkan gambar di atas (c).
Bentuk gelombang arus yang melewati beban diplot pada gambar (d) di atas. Meskipun terlihat naik-turun (berbentuk seperti pulsa), tegangan tetap bernilai positif. Tegangan semacam ini setara dengan tegangan DC.
Dengan membandingkan grafik tegangan input AC dengan tegangan output DC, kita dapat mengetahui bahwa:
- Tidak terdapat output selama setengah-siklus negatif, setengah dari daya input terbuang secara sia-sia.
- Amplitudo output lebih kecil dibandingkan dengan amplitudo input. Hal ini disebabkan oleh timbulnya jatuh tegangan maju pada dioda.
Sebuah rangkaian yang mampu mengkonversi tegangan AC menjadi tegangan DC disebut sebagai rangkaian penyearah (rectifier). karena rangkaian penyearah yang kita bahas disini hanya menghasilkan arus output dari setengah-siklus positif input, kita menyebutnya rangkaian penyearah setengah gelombang.
Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh
Rangkaian di bawah ini menyearahkan tegangan AC dengan menggunakan sebuah jembatan (bridge) yang terdiri dari empat buah dioda (a):
 |
| (a) Rangkaian penyearah gelombang penuh; (b) Setengah siklus positif. |
Selama setengah siklus positif, dioda D1 dan dioda D2 diberi bias maju sehingga keduanya menghantarkan arus. Dioda D3 dan D4 diberi bias mundur, sehingga tidak dapat menghantarkan arus. Arus yang mengalir pada beban seperti yang diperlihatkan pada diagram di atas (b)
Selama setengah siklus negatif, dioda D1 dan dioda D2 diberi bias mundur sehingga keduanya tidak menghantarkan. Dioda D3 dan dioda D4 memperoleh bias maju dan menghantarkan arus listrik:
Kesimpulan yang dapat kita peroleh adalah bahwa arus terus mengalir melewati beban, pada arah yang sama sebagaimana sebelumnya. Grafik-grafik tegangan input dan tegangan output adalah sebagai berikut:
 |
| (a) Setengah siklus negatif; (b) Grafik-grafik tegangan input dan tegangan output. |
Rangkaian penyearah tetap menghasilkan output selama berlangsungnya kedua siklus setengah-gelombang, sehingga rangkaian ini efisien 100%. Rangkaian ini disebut rangkaian penyearah penuh. Di dalam tiap-tiap siklus setengah-gelombang, arus mengalir melewati dua buah dioda dan dengan demikian amplitudo output yang dihasilkan adalah sebesar amplitudo input dikurangi dua kali jatuh tegangan maju (sekitar 1,4 volt).
Rangkaian penyearah digunakan di dalam PSU-PSU dan di dalam unit-unit catu daya lainnya untuk menghasilkan listrik DC dari input tegangan rendah yang diberikan oleh trafo sumber (main) PLN.
Sekian tentang rangkaian penyearah gelombang dari tegangan AC menjadi tegangan DC yang saya tuliskan secara lengkap, semoga dapat difahami dan memberikan tambahan ilmu bagi sobat saintist, selamat mencoba.!!! “Practice makes perfect“
Wassalamu’alaikum Warahmatullah…
Tinggalkan komentar