Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang: Prinsip Kerja Dan Karakteristik

Penyearah merupakan perangkat elektronik yang merubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Dengan kata lain, itu merubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Penyearah dipakai di nyaris semua perangkat elektronik.

Sebagian besar dipakai untuk merubah tegangan utama menjadi tegangan DC di bab catu daya. Dengan menggunakan tegangan DC supply perangkat elektronik berfungsi. Menurut periode konduksi, penyearah diklasifikasikan menjadi dua kategori: Penyearah Setengah Gelombang dan Penyearah Gelombang Penuh.

Prinsip Kerja Penyearah Setengah Gelombang

Selama setengah siklus faktual dioda berada di bawah keadaan bias maju dan melakukan arus ke RL (Resistansi beban). Tegangan dikembangkan di seluruh beban, yang serupa dengan sinyal AC input dari setengah siklus positif.

Kalau tidak, selama setengah siklus negatif dioda berada dalam keadaan bias balik dan tidak ada fatwa arus lewat dioda. Hanya tegangan input AC yang timbul melintasi beban dan merupakan hasil higienis yang mungkin terjadi selama setengah siklus positif. Tegangan output berpulsa tegangan DC.

Penyearah merupakan perangkat elektronik yang merubah tegangan AC menjadi tegangan DC Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang: Prinsip Kerja dan Karakteristik

Rangkaian Penyearah

Rangkaian 1 fasa atau rangkaian multi-fasa berada di bawah rangkaian penyearah. Untuk aplikasi domestik rangkaian penyearah daya rendah 1 fasa dipakai dan aplikasi industri HVDC memerlukan penyearah 3 fasa. Aplikasi yang terpenting dari dioda PN-junction merupakan penyearah dan itu merupakan proses merubah AC ke DC.

Penyearah 1 Fasa

Penyearah Setengah Gelombang

Dalam penyearah setengah gelombang 1 fasa, baik tegangan AC negatif atau faktual mengalir, sedangkan separuh tegangan AC yang lain diblokir. Oleh alasannya merupakan itu output cuma menerima setengah gelombang AC.

Dioda tunggal dikehendaki untuk penyearahan setengah gelombang 1 fasa dan tiga dioda untuk supply 3 fasa. Penyearah setengah gelombang menciptakan lebih banyak jumlah konten riak dari penyearah gelombang sarat dan untuk menetralisir harmonik itu memerlukan lebih banyak penyaringan.

Penyearah merupakan perangkat elektronik yang merubah tegangan AC menjadi tegangan DC Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang: Prinsip Kerja dan Karakteristik

Untuk tegangan input sinusoidal, tegangan DC output tanpa beban untuk penyearah setengah gelombang yang ideal adalah

Vrms = Vpeak / 2
Vdc = Vpeak / ᴨ 

Dimana
  • Vdc, Vav - tegangan output DC atau tegangan output rata-rata
  • Vpeak - nilai puncak tegangan fasa input
  • Vrms - tegangan output dari nilai rata-rata akar kuadrat (rms)

Pengoperasian Penyearah Setengah Gelombang

Dioda PN-junction cuma berlangsung selama keadaan bias maju. Penyearah setengah gelombang menggunakan prinsip yang serupa dengan dioda PN-junction dan dengan demikian merubah AC ke DC. Dalam rangkaian penyearah setengah gelombang, resistansi beban dihubungkan secara seri dengan dioda PN-junction.

Arus bolak-balik merupakan input penyearah setengah gelombang. Trafo step down mengambil tegangan input dan output yang dihasilkan dari Transformator diberikan ke Resistor beban dan ke Dioda.

Selama setengah siklus positif, dioda berada dalam keadaan bias maju. Selama setengah siklus negatif, dioda berada dalam keadaan bias terbalik. Output tegangan diukur melintasi resistansi beban.

Selama setengah siklus positif, outputnya faktual dan signifikan. Dan selama setengah siklus negatif outputnya nol atau tidak signifikan. Ini dipahami selaku penyearah setengah gelombang.

Prinsip Kerja Penyearah Setengah Gelombang kedua

Selama setengah siklus positif, di saat belitan sekunder dari ujung atas faktual terhadap ujung bawah, dioda berada dalam keadaan bias maju dan melakukan arus. Selama setengah siklus positif, tegangan input dipraktekkan pribadi ke resistansi beban di saat resistansi maju dioda diasumsikan nol. Bentuk gelombang tegangan output dan arus output sama dengan tegangan input AC.

Selama setengah siklus negatif, di saat belitan sekunder dari ujung bawah faktual terhadap ujung atas, dioda berada dalam keadaan bias terbalik dan tidak melakukan arus. Selama setengah siklus negatif, tegangan dan arus melintasi beban tetap nol. Besarnya arus balik sungguh kecil dan diabaikan. Jadi, tidak ada daya yang diberikan selama setengah siklus negatif.

Serangkaian setengah siklus faktual merupakan tegangan output yang dikembangkan melintasi resistansi beban. Outputnya merupakan gelombang DC yang berpulsa dan untuk menciptakan filter gelombang output yang halus, yang mesti melintasi beban, digunakan. Jika gelombang input setengah siklus, maka itu dipahami selaku penyearah setengah gelombang.

Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang 3 Fasa

Penyearah setengah gelombang 3 fasa tidak terkontrol memerlukan tiga Dioda, masing-masing terhubung ke fasa. Rangkaian penyearah 3 fasa mengalami distorsi harmonik yang tinggi pada koneksi DC dan AC. Ada tiga pulsa berlainan per siklus pada tegangan output segi DC.

Penyearah merupakan perangkat elektronik yang merubah tegangan AC menjadi tegangan DC Rangkaian Penyearah Setengah Gelombang: Prinsip Kerja dan Karakteristik

Karakteristik Penyearah Setengah Gelombang

Karakteristik penyearah setengah gelombang untuk parameter berikut

PIV (Peak Inverse Voltage)

Selama keadaan bias terbalik, dioda mesti tahan alasannya merupakan tegangan maksimumnya. Selama setengah siklus negatif, tidak ada arus yang mengalir lewat beban. Jadi, seluruh tegangan timbul melintasi dioda alasannya merupakan tidak ada drop-voltage lewat resistansi beban.

PIV dari penyearah setengah gelombang = VSMAX

Rata-rata dan Arus Puncak pada Dioda

Dengan asumsi, tegangan melintasi sekunder transformator menjadi sinusoidal dan nilai puncaknya merupakan VSMAX. Tegangan sesaat yang diberikan terhadap penyearah setengah gelombang adalah

Vs = VSMAX Sin wt

Arus yang mengalir lewat resistansi beban adalah

IMAX = VSMAX / (RF + RL)

Regulasi (peraturan)

Regulasi merupakan perbedaan antara tegangan tanpa beban dengan tegangan sarat sehubungan dengan tegangan penuh, dan regulasi tegangan persentase diberikan sebagai

%Regulasi = {(Vno-load - Vfull-load) / Vfull-load} * 100

Efisiensi

Rasio input AC ke output DC dipahami selaku efisiensi (?).
? = Pdc / Pac

Daya DC yang dikirim ke beban adalah
Pdc = I2dc RL = (IMAX / ᴨ)2RL

Input daya AC ke transformator,
Pac = Daya disipasi dalam resistansi beban + disipasi daya di dioda junction
= I2rms rms RF + I2rms RL = {I2MAX/ 4} [RF + RL]
? = Pdc / Pac = 0.406 / {1 + RF / RL}

Efisiensi penyearah setengah gelombang merupakan 40.6% di saat RF diabaikan.

Faktor Riak (γ)

Konten riak didefinisikan selaku jumlah konten AC yang ada dalam output DC. Jika aspek riak kurang, kinerja penyearah akan lebih. Nilai aspek riak merupakan 1.21 untuk penyearah setengah gelombang.

I2 = I2dc + I21 + I22 + I24 = I2dc + I2ac
γ = Iac / Idc = (I2 - I2dc ) / Idc = {(Irms / Idc ) / Idc = {(Irms / I2dc ) -1} = kf2-1 )

Dimana kf - form factor

kf = Irms / Iavg = (Imax / 2) / (Imax / ᴨ) = ᴨ / 2 = 1.57

Jadi, γ = (1.572 - 1) = 1.21

Faktor Pemanfaatan Transformator (TUF)

Ini didefinisikan selaku rasio daya AC yang dikirim ke beban dan peringkat AC sekunder transformator. TUF penyearah setengah gelombang merupakan sekitar 0.287.

Kelebihan dari Penyearah Setengah Gelombang

  • Murah
  • Sederhana
  • Mudah digunakan
  • Jumlah komponen yang rendah

Kekurangan Penyearah Setegah Gelombang

  • Lebih banyak jumlah konten riak
  • Faktor pemanfaatan transformator sungguh rendah
  • Efisiensi penyearah rendah
  • Menghasilkan harmonik
Ini semua wacana rangkaian penyearah Setengah Gelombang dan cara kerja dengan karakteristiknya. Kami berharap bahwa gunjingan yang diberikan dalam postingan ini berharga bagi Anda untuk lebih mengerti proyek ini.