Finoo.id – Pengertian Rectifier, Fungsi Dan Cara Kerjanya Yang Tepat. Hampir semua peralatan elektronik di sekitar kita, terutama yang terhubung dengan listrik PLN, pasti dilengkapi dengan power supply.
Power supply ini memiliki salah satu komponen penting yang disebut rectifier. Rectifier berperan penting dalam menjaga agar rangkaian dapat bekerja secara stabil.
Dalam artikel ini, kami akan membahas pengertian rectifier, rangkaian, prinsip kerja, fungsi, kegunaan, dan jenis-jenisnya. Untuk itu, mari simak penjelasannya di bawah ini.
Pengertian Rectifier
Rectifier, yang juga dikenal sebagai penyearah gelombang, merupakan komponen dalam rangkaian catu daya atau power supply yang berfungsi untuk mengubah sinyal AC (Alternating Current) menjadi sinyal DC (Direct Current).
Rangkaian rectifier umumnya menggunakan dioda sebagai komponen utamanya. Hal ini dikarenakan dioda memiliki karakteristik yang memungkinkannya hanya meneruskan arus listrik ke satu arah dan menghambat arus listrik dari arah sebaliknya.
Ketika sebuah dioda diberikan arus bolak-balik (AC), dioda tersebut hanya akan meneruskan setengah gelombangnya, sementara setengah gelombang lainnya diblokir. Untuk lebih jelasnya, kalian dapat melihat gambar di atas.
Kegunaan & Fungsi Rectifier / Dioda
Secara umum, fungsi rectifier adalah mengubah arus listrik AC menjadi arus listrik DC. Arus listrik DC ini kemudian dapat digunakan dalam berbagai perangkat elektronik di dalam kendaraan, termasuk sistem penerangan dan pengisian baterai/aki kendaraan.
Tidak mengherankan jika masalah pada sistem kelistrikan kendaraan sering terjadi. Salah satu komponen yang sering diperiksa adalah rectifier/dioda penyearah gelombang. Pada umumnya, sebuah alternator konvensional dilengkapi dengan setidaknya 6 dioda/rectifier.
Keenam dioda ini terbagi menjadi 3 dioda positif dan 3 dioda negatif. Perlu dicatat bahwa ketika dioda-dioda ini bekerja untuk menyearahkan arus listrik, biasanya timbul panas yang cukup tinggi. Oleh karena itu, rectifier/dioda pada alternator umumnya ditempatkan pada dudukan berupa plat untuk membantu menghilangkan panas yang dihasilkan, sehingga rectifier tidak cepat rusak.
Prinsip Kerja Rectifier (Dioda Penyearah)
Salah satu fungsi utama dioda adalah sebagai penyearah arus. Ini sesuai dengan karakteristik dasar dioda yang hanya meneruskan arus listrik dalam satu arah.
Penyearah dioda ini digunakan untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Prinsip ini diterapkan ketika kalian membutuhkan tegangan DC dari sumber tegangan AC, seperti pada pasokan listrik rumah tangga. Sumber listrik rumah tangga dari PLN biasanya memiliki tegangan AC sebesar 220V.
Dioda penyearah ini dapat digunakan dalam berbagai perangkat elektronik seperti televisi, pemutar DVD, radio, pengisi daya handphone, dan masih banyak lagi.
Jenis-Jenis Rectifier
Rectifier (Penyearah Gelombang) pada dasarnya terbagi menjadi dua jenis, yaitu:
Half Wave Rectifier (Penyearah Setengah Gelombang)
Half Wave Rectifier (Penyearah Setengah Gelombang) adalah jenis rectifier yang paling sederhana karena hanya menggunakan satu dioda untuk menghambat sisi negatif gelombang AC dari sumber listrik dan melewatkan sisi positifnya.
Prinsip kerjanya adalah bahwa arus AC terdiri dari dua sisi gelombang, yaitu sisi positif dan sisi negatif yang bergantian.
Saat sisi positif gelombang arus AC masuk ke dioda, dioda akan berada dalam keadaan bias maju (forward bias) sehingga arus dapat melewatinya.
Namun, saat sisi negatif gelombang arus AC masuk, dioda akan berada dalam keadaan bias terbalik (reverse bias), sehingga menghambat sinyal negatif tersebut.
Formulasi yang digunakan pada Half Wave Rectifier (Penyearah Setengah Gelombang) adalah sebagai berikut:
Full Wave Rectifier (Penyearah Gelombang Penuh)
Ada dua cara untuk membentuk Full Wave Rectifier (Penyearah Gelombang Penuh). Kedua cara tersebut menggunakan dioda sebagai penyearah, tetapi dengan jumlah dioda yang berbeda, yaitu menggunakan 2 dan 4 dioda.
Full Wave Rectifier (Penyearah Gelombang Penuh) dengan 2 dioda menggunakan transformator CT (Center-Tapped).
Sementara itu, penyearah 4 dioda tidak memerlukan transformator CT, dan sering disebut sebagai Full Wave Bridge Rectifier.
1. Penyearah Gelombang Penuh 2 Dioda
Penyearah Gelombang Penuh dengan 2 dioda menggunakan transformer khusus yang disebut transformer CT (Centre Tapped).
Transformer CT menghasilkan output tegangan dengan fase yang berbeda sebesar 180° melalui kedua terminal output sekundernya. Perbedaan fase 180° ini dapat dilihat pada gambar di atas.
Ketika terminal pertama dari output transformer CT memberikan sinyal positif ke D1, terminal kedua dari transformer CT akan memberikan sinyal negatif (-) yang berbeda fase sebesar 180° dengan terminal pertama.
D1 yang menerima sinyal positif (+) akan berada dalam kondisi bias maju (forward bias) dan meneruskan sisi positif dari sinyal tersebut.
Sementara itu, D2 yang menerima sinyal negatif (-) akan berada dalam kondisi bias terbalik (reverse bias), sehingga menghambat sisi negatif dari sinyal tersebut.
Sebaliknya, ketika gelombang AC pada terminal pertama berubah menjadi sinyal negatif, D1 akan berada dalam kondisi bias terbalik dan menghambatnya. Pada saat yang sama, terminal kedua yang berbeda fase 180° akan berubah menjadi sinyal positif, sehingga D2 berada dalam kondisi bias maju yang meneruskan sisi positif dari sinyal tersebut.
Formulasi yang digunakan pada Penyearah Gelombang Penuh dengan 2 dioda adalah sebagai berikut:
2. Penyearah Gelombang Penuh 4 Dioda (Bridge Rectifier)
Penyearah gelombang penuh menggunakan 4 dioda adalah jenis rectifier yang paling umum digunakan dalam rangkaian power supply karena memberikan kinerja yang lebih baik daripada jenis penyearah lainnya.
Penyearah gelombang penuh dengan 4 dioda ini juga dikenal sebagai Bridge Rectifier (Penyearah Jembatan).
Berdasarkan gambar di atas, ketika output transformer menghasilkan sinyal positif (+), maka D1 dan D2 akan berada dalam kondisi bias maju (forward bias), sehingga melewatkan sinyal positif tersebut. Di sisi lain, D3 dan D4 akan menghambat sinyal negatifnya.
Ketika output transformer berubah menjadi sinyal negatif (-), D3 dan D4 akan berada dalam kondisi bias maju, sehingga melewatkan sinyal positif tersebut. Sementara itu, D1 dan D2 akan menghambat sinyal negatifnya.
3. Penyearah Gelombang yang Dilengkapi dengan Kapasitor
Tegangan yang dihasilkan oleh rectifier belum sepenuhnya stabil seperti tegangan DC pada umumnya.
Oleh karena itu, dibutuhkan kapasitor sebagai filter (penyaring) untuk mengurangi riple yang terjadi pada proses penyearahan gelombang AC. Kapasitor yang sering digunakan adalah kapasitor jenis ELCO (Electrolyte Capacitor).
Formulasi yang digunakan pada penyearah gelombang yang dilengkapi dengan kapasitor adalah sebagai berikut:
Sedangkan untuk nilai riple tegangan, dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Rangkaian Rectifier
Dalam rangkaian contoh di atas, terlihat bahwa pada paruh pertama siklus AC, D2 dan D4 beroperasi dalam kondisi bias maju (forward bias).
Terdapat tegangan positif (+) pada anoda D2 dan tegangan negatif (-) pada katoda D4. Dengan demikian, kedua dioda ini bekerja bersama untuk meneruskan paruh pertama sinyal.
Pada paruh kedua siklus AC, D1 dan D3 beroperasi dalam kondisi bias maju (forward bias), dengan tegangan positif (+) pada anoda D1 dan tegangan negatif (-) pada katoda D3.
Pada banyak sumber listrik AC rumah tangga, tegangan berayun dari positif ke negatif dalam siklus yang berulang sebanyak 60 kali per detik.
Dengan menghubungkan dioda dalam rangkaian seri dengan tegangan arus bolak-balik, sisi negatif dari siklus tegangan dapat dihilangkan, sehingga hanya tegangan listrik positif yang diperoleh.
Baca Juga :
- Pengertian High Pass Filter & Cara Kerjanya Paling Lengkap
- Pengertian Rheostat, Fungsi dan Prinsip Kerjanya
- Pengertian Motor DC Beserta Fungsi & Prinsip Kerjanya
- Pengertian IC Beserta Fungsi dan Jenisnya Secara Lengkap
Penutup
Dalam penutupan, artikel finoo.id ini telah membahas secara mendalam tentang pengertian rectifier atau penyearah. Rectifier adalah komponen elektronik yang berfungsi untuk mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC).
Kita harus mengapresiasi penyearah yang telah memberikan kontribusi besar dalam banyak aplikasi elektronik, termasuk catu daya, peralatan rumah tangga, dan teknologi komunikasi.
Sementara teknologi terus berkembang dan inovasi baru terus bermunculan, fungsi dasar dari rectifier tetap penting dalam berbagai sistem. Tanpa rectifier, banyak perangkat yang kita gunakan sehari-hari tidak akan berfungsi dengan efisien.
Seiring dengan kemajuan teknologi, kita dapat menantikan berbagai inovasi dan peningkatan pada rectifier untuk mendukung efisiensi dan kekalianlan sistem elektronik di masa depan.
Semoga melalui artikel ini, pemahaman kalian tentang pengertian dan fungsi rectifier menjadi lebih jelas dan mendalam.
