Penyearah Gelombang Penuh (Full Wave Rectifier)

Penyearah gelombang penuh (full-wave rectifier)

Saat digunakan sebagai penyearah gelombang penuh, dioda secara bergantianmenyearahkan tegangan AC pada saat siklus positif dan negatif. Penyearah gelombang penuhada 2 macam dan penggunaannya disesuaikan dengan transformator yang dipakai. Untuktransformator biasa digunakan jembatan dioda (dioda bridge) sementara untuk transformatorCT digunakan 2 dioda saja sebagai penyearahnya.Berbeda dengan rangkaian penyearah setengah gelombang, pada rangkaian penyearahgelombang penuh semua siklus akan dimanfaatkan sebagai gelombang keluaran. Padarangkaian penyearah setengah gelombang, siklus negative dari tegangan AC input dipotongatau tidak dimanfaatkan sama sekali. Sedangkaan pada penyearah gelombang penuh siklusnegative dari sinyal input tetap diloloskan dengan menggunakan dioda yang lain. Biasanyauntuk rancangan power supply kebanyakan digunakan

penyearah gelombang penuh

Untuk prinsip kerjanya rangkaian ini sama saja dengan rangkaian setengah gelombang, perbedaanyaadalah penambahan 3 buah dioda untuk bisa meloloskan arus listrik dari kedua siklus.

A.    Penyearah gelombang penuh dengan jembatan dioda (dioda bridge)

 Pada dioda bridge, hanya ada 2 dioda saja yang menghantarkan arus untuk setiapsiklus tegangan AC sedangkan 2 dioda lainnya bersifat sebagai isolator pada saat siklus yangsama. Untuk memahami cara kerja dioda bridge, perhatikanlah kedua gambar berikut.Saat siklus positif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda B menuju beban dankembali melalui dioda C. Pada saat yang bersamaan pula, dioda A dan D mengalami reverse bias sehingga tidak ada arus yg mengalir atau kedua dioda tersebut bersifat sebagai isolator.

 Sedangkan pada saat siklus negatif tegangan AC, arus mengalir melalui dioda Dmenuju beban dan kembali melalui dioda A. Karena dioda B dan C mengalami reverse biasmaka arus tidak dapat mengalir pada kedua dioda ini.Kedua hal ini terjadi berulang secara terus menerus hingga didapatkan tegangan beban yang berbentuk gelombang penuh yang sudah disearahkan (tegangan DC). Grafiksinyal dari penyearah gelombang penuh dengan jembatan dioda (dioda bridge) ditunjukkanseperti pada gambar berikutJembatan dioda (dioda bridge) tersedia dalam bentuk 1 komponen saja atau pun bisadibuat dengan menggunakan 4 dioda yang sama karakteristiknya. Yang harus diperhatikanadalah besar arus yang dilewatkan oleh dioda harus lebih besar dari besar arus yangdilewatkan pada rangkaian.

B. Penyearah gelombang penuh menggunakan 2 dioda

 Seperti telah disebutkan diatas, penyearah gelombang penuh menggunakan 2 dioda inihanya bisa digunakan pada transformator CT, dimana tegangan sekunder yang dihasilkanoleh trafo CT ini adalah :dimana V1=teg primer dan V2=teg sekunderCara kerja penyearah gelombang penuh jenis ini dapat dijelaskan seperti berikut :

 Pada artikel mengenai trafo diketahui bahwa pada bagian sekunder trafo CT terdapat2 sinyal output yang terjadi secara bersamaan, mempunyai amplitudo yang sama namun berlawanan fasa. Saat tegangan input (teg primer) berada pada siklus positif, pada titik AOakan terjadi siklus positif sementara pada titik OB akan terjadi siklus negatif. Akibatnya D1akan mengalami panjaran maju (forward bias) sedangkan D2 mengalami panjaran balik(reverse bias) sehingga arus akan mengalir melalui D1 menuju ke beban dan kembali ke titikcenter tap.Saat tegangan input (teg primer) berada pada siklus negatif, pada titik AO akan terjadisiklus negatif sementara pada titik OB akan terjadi siklus positif. Akibatnya D2 akanmengalami panjaran maju (forward bias) sedangkan D1 mengalami panjaran balik (reverse bias) sehingga arus akan mengalir melalui D2 menuju ke beban dan kembali ke titik centertap.Dari penjelasan cara kerja penyearah gelombang penuh jenis ini terlihat bahwategangan yang terjadi pada beban mempunyai polaritas yang sama tanpa memperdulikandioda mana yang menghantar karena arus mengalir melalui arah yang sama sehingga akanterbentuk gelombang penuh yang disearahkan seperti ditunjukkan pada grafik sinyal berikut.

 Rangkaian penyearah gelombang penuh menggunakan 2 dioda lebih efisien biladibanding rangkaian penyearah setengah gelombang, hal ini disebabkan dengan mengunakanCT transformator kekosongan pada penyearah setengah gelombang dapat terisi. Sepertidiketahui sebelumnya dengan CT ini pada sisi sekunder ada dua sumber yang berfungsi. Halini akan membuat penyearahan lebih peraktis dan lebih murah. Arus dan tegangan yangmengalir pada beban bila dihitung mirip dengan penyearah setengah gelombang danrangkaian penyearah gelombang penuh dengan penggunakan sistim jembatan