Jenis arus pada baterai merupakan arus searah (DC), dan seperti yang kamu tahu bahwa banyak alat elektronik yang menggunakan baterai sebagai sumber tenaganya. Alat-alat yang menggunakan arus DC akan rusak jika dihubungkan dengan arus bolak balik (AC) dan arus dari PLN adalah sinyal AC.
Nah untuk menghadapi kondisi ini, arus AC dari sumber PLN harus diubah ke arus searah (DC), salah satu caranya adalah menggunakan rangkaian penyearah atau disebut Rectifier. Nah apa itu rectifier? Bagaimana cara kerjanya?
Pada tulisan ini kami akan mencoba menjelaskan rangkaian rectifier, dari mulai pengertian, fungsi dan cara kerjanya. Silakan disimak ini dia penjelasannya.
Pengertian Rectifier
Penyearah gelombang atau Rectifier adalah rangkaian yang berfungsi sebagai pengubah sinyal bolak balik (AC) menjadi sinyal searah (DC). Komponen utama dari Rangkaian ini adalah Dioda, sebuah komponen dengan dua kaki yaitu Anoda (+) dan Katoda (-).
Dioda merupakan komponen aktif dari bahan yang bersifat menghantarkan arus yang masuk ke anoda dan menghambat arus dari katoda. Komponen ini disebut sebagai semikonduktor paling sederhana karena cara kerjanya hanya dua, yaitu forward biased dan reverse biased. Pada saat difungsikan sebagai forward biased, Dioda akan mengalirkan arus DC . sebaliknya ketika diatur sebagai reverse biased, dioda akan memblok tegangan DC.
Nah cara kerja dari rectifier ini sangat mengandalkan karakteristik dioda yang menghantarkan arus ke satu titik dan menghambat arus yang mengalir dari titik sebaliknya. Jadi, ketika sebuah Dioda dialiri arus Bolak-balik (AC), maka komponen tersebut hanya akan melewatkan setengah gelombang, sedangkan setengah gelombangnya lagi diblokir.
Fungsi Rectifier
- Fungsi rectifier yang utama sudah jelas yaitu penyearah gelombang, artinya komponen ini mengubah tegangan bolak balik (AC) menjadi Tegangan searah (DC). Kebutuhan mengubah gelombang AC ke DC ini dibutuhkan untuk membangun berbagai alat elektronik.
- Pada power supply, rangkaian rectifier menjadi salah satu bagian pentingnya. Tegangan yang dihasilkan dari PLN merupakan tegangan AC sedangkan beberapa alat elektronik bekerja dengan arus DC yang lebih rendah, nah di sini peran rectifier untuk mengubah masukan AC menjadi output DC. Berikut letak rectifier pada diagram power supply:
- Fungsi Rectifier ini juga diaplikasikan kelistrikan pada dunia otomotif. Rectifier dibutuhkan pada bagian alternator, peranannya untuk menyearahkan arus listrik bolak-balik (AC) yang dibuat oleh stator menjadi arus listrik searah (DC). Hal ini perlu dilakukan agar output dari alternator tersebut dapat digunakan untuk mengisi baterai.
- Rectifier juga digunakan pada detektor sinyal radio, rangkaian ini jadi salah satu opsi untuk digunakan dalam proses pemisahan gelombang pembawa dan informasi yang di bawa (dimodulasi)
- Pada pengelasan, rectifier juga dapat berguna untuk memberikan tegangan terpolarisasi. Untuk fungsi ini, biasanya beberapa dioda pada bridge akan diganti oleh thyristor.
Ada banyak lagi aplikasi atau fungsi rectifier selain yang kami sebutkan di atas. Intinya rangkaian ini digunakan pada berbagai alat elektronik yang membutuhkan fungsi mengubah arus listrik AC menjadi DC.
Jenis Rectifier dan Cara Kerjanya
Rectifier sendiri bisa dikelompokkan menjadi dua jenis yaitu rectifier setengah gelombang dan rectifier gelombang penuh, bagaimana cara kerja keduanya? Berikut penjelasannya:
1. Rectifier Setengah Gelombang
Half Wave Rectifier atau dalam bahasa Indonesia Penyearah Setengah Gelombang, rectifier ini menghasilkan setengah dari siklus gelombang sinus. Gelombang AC berbentuk gelombang sinus yang terdiri dari sisi positif (bukit) dan sisi negatif (lembah), nah rectifier setengah gelombang akan memotong salah satunya.
Rangkaian setengah gelombang lebih sederhana dibandingkan rectifier gelombang penuh, karena rangkaiannya hanya menggunakan 1 buah Dioda saja untuk memotong sinyal AC. Ketika dipasang forward bias, Dioda akan memfiltrasi sisi negatif yang artinya bagian lembah akan terpotong dan outputnya hanya sisi positif alias bukit saja.
Kemudian sebaliknya, ketika dioda dipasang pada rangkaian secara reverse bias, dioda akan menghambat sisi positif gelombang dan meloloskan sisi negatifnya saja. Sehingga output yang dihasilkan hanya sisi negatif saja.
2. Rectifier Gelombang Penuh
Full Wave Rectifier atau Rectifier gelombang penuh merupakan jenis penyearah yang memotong kedua sisi gelombang sehingga outputnya berupa sinyal lurus atau searah (DC). Ada 2 cara yang umum digunakan untuk membuat rangkaian rectifier gelombang penuh.
Keduanya tetap menggunakan dioda namun dengan jumlah berbeda, yang satu 2 dioda dan satunya 4 dioda. Untuk yang 2 dioda, ditambahkan transformer Center Tap (CT) sedangkan untuk penyearah 4 dioda tidak. Agar lebih jelas berikut penjelasan kedua cara tersebut:
Rectifier Gelombang Penuh dengan Center Tap
Seperti yang disinggung di atas, komponen utama untuk jenis ini adalah 2 buah Dioda dan Transformer khusus yaitu Transformer CT (Center Tapped). Kelebihan dari Transformer CT ini adalah tenggangan di Output sekundernya berbeda fasa 180°.
Di saat output di terminal pertama transformer CT memberikan sinyal Positif pada input D1, Di saat bersamaan sinyal yang masuk ke D2 adalah sinyal Negatif yang berbeda fasa 180° dengan Terminal Pertama.
D1 yang dipasang secara forward bias akan meloloskan sinyal Positif (+) yang melewatinya. Sedangkan D2 mendapatkan sinyal Negatif (-) akan menghambat sinyal tersebut karena berada dalam kondisi Reverse Bias (Bias Terbalik).
Sebaliknya, ketika titik D1 mendapat sinyal negatif karena gelombang AC pada Terminal Pertama berubah maka D1 akan berada di kondisi Reverse Bias dan menghambat sinyal masukan tersebut. Terminal Kedua yang mengeluarkan sinyal positif karena berbeda fasa 180° dengan terminal pertama akan membuat D2 berada pada kondisi Forward Bias, dioda tersebut pun akan melewatkan sinyal Positif.
Jadi ketika cara kerja rectifier Gelombang Penuh dengan Center Tap seperti itu, output yang dihasilkan adalah gelombang positif saja.
Rectifier Gelombang Penuh dengan Dioda Bridge
Penyearah Gelombang Penuh ini sering disebut bridge rectifier, rangkaiannya menggunakan 4 Dioda. Bridge ini adalah jenis Rectifier yang paling sering digunakan, terutama pada rangkaian Power Supply.
Pada gambar di atas kita bisa lihat, ketika output Transformer adalah sinyal Positif (+) maka D1 dan D2 akan melewatkan sinyal positif tersebut karena keduanya berada dalam kondisi Forward Bias. Sedangakan D3 dan D4 akan berada di kondisi reverse bias dan menghambat sinyal sisi Negatifnya.
Lalu ketika Output Transformer mengeluarkan sinyal Negatif, maka yang berada pada kondisi forward bias adalah D3 dan D4, kedua dioda itu akan melewatkan sinyal positif. sedangkan D1 dan D2 yang berada pada kondisi reverse bias akan menghambat sinyal Negatifnya.
Demikianlah penjelasan kami mengenai rectifier, dari pengertian, fungsi dan cara kerjanya tiap jenisnya. Intinya rangkaian rectifier adalah rangkaian yang memiliki fungsi utama untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) menjadi tegangan searah (DC).
