Daftar isi
Rectifier digunakan untuk hampir semua daya rektifikasi dan peralatan elektronik. Terdapat bagian pada power supply yang disebut rectifier. Rectifier berperan penting untuk menghasilkan arus searah yang stabil.
Apa Itu Rectifier?
Rectifier berasal dari bahasa Inggris yang memiliki arti penyearah atau penyearah gelombang.
Rectifier merupakan perangkat listrik yang terdiri dari satu atau lebih diode yang mengubah arus bolak-balik atau Alternating Current (AC) menjadi arus searah atau Direct Current (DC).
Jadi, rectifier adalah bagian power supply yang mengubah arus bolak-balik atau AC menjadi arus searah atau DC.
Diode merupakan alat yang terdiri atas dua elemen dan digunakan sebagai pengarah arus. Diode seperti katup satu arah yang memiliki karakter untuk memungkinkan arus listrik dapat mengalir hanya dalam satu arah. Proses tersebut dinamakan rektifikasi.
Jika sebuah dioda dialiri arus AC maka akan melewatkan setengah gelombang. Sementara setengah gelombang sisanya akan diblokir.
Meskipun rectifier digunakan untuk banyak arah arus bolak-balik (AC) namun tidak langsung dapat digunakan. Diperlukan pendukung seperti filter dan regulator untuk menghasilkan arus listrik searah (DC) yang stabil.
Jenis-jenis Rectifier
Secara umum rectifier dikelompokkan menjadi dua yaitu satu fasa dan tiga fasa. Kemudian rectifier diklasifikasikan lagi menjadi dua tipe yaitu penyearah tidak terkendali (uncontrolled rectifier) dan penyearah terkendali (controlled rectifier).
Penyearah Tidak Terkendali (Uncontrolled Rectifier) adalah ketika diode dihubungkan dengan rectifier dalam konfigurasi apapun, rectifier tidak dapat sepenuhnya dibawah kendali operator.
Sementara penyearah terkendali (controlled rectifier) adalah ketika output voltage atau tegangan dari rectifier berubah atau bervariasi.
Uncontrolled rectifier dibagi menjadi dua jenis yaitu half wave rectifier dan full wave rectifier. Pada full wave rectifier dibagi menjadi dua jenis yaitu bridge rectifier dan center-tap rectifier.
Berikut uraian jenis-jenis rectifier yang umum disajikan dalam banyak referensi:
1. Penyearah Setengah Gelombang (Half Wave Rectifier)
Dalam arus bolak-balik (AC) terdapat dua sisi gelombang, yaitu sisi positif dan sisi negatif.
Pada rectifier jenis ini, ketika suplai arus bolak-balik (AC) diterapkan pada input, hanya setengah siklus positif yang terlihat di seluruh beban. Sementara setengah siklus negatif ditutupi.
Pada rangkaian half wave rectifier hanya digunakan satu dioda. Terdapat rectifier half wave positif dan negatif.
Rangkaian half wave rectifier banyak digunakan pada rangkaian power supply switching atau SMPS yang memiliki frekuensi diatas 1 KHz.
2. Penyearah Gelombang Penuh (Full Wave Rectifier)
Full wave rectifier merupakan rectifiers dengan gelombang penuh yang melewatkan setengah siklus positif dan negatif AC atau arus bolak-balik ke DC atau arus searah.
Hal tersebut memberikan tegangan output ganda dibandingkan dengan half wave rectifier.
Terdapat dua jenis penyearah dalam full wave rectifier, yaitu:
- Bridge Rectifier (Penyearah Gelombang dengan Diode Jembatan)
Rectifier ini menggunakan 4 dioda untuk melakukan kedua setengah siklus input arus bolak-balik (AC) ke output arus searah (DC).
Rectifier bridge dapat menghasilkan hampir dua kali lipat tegangan dibandingkan dengan trafo center-tap rectifier.
Keduanya menggunakan tegangan sekunder yang sama namun penyearah dengan sistem jembatan dioda menghasilkan tegangan lebih banyak.
Bridge rectifier menggunakan empat diode dan tidak membutuhkan trafo seperti center-tap rectifier.
- Center-Tap Rectifier (Penyearah Gelombang Penuh dengan Tap Center)
Center-Tap rectifier merupakan teknik penyearah penyempurnaan dari rangkaian half wave rectifier. Puncak yang berbentuk sinus akan terisi pada jenis penyearah ini.
Rectifier jenis ini menggunakan trafo dengan lilitan sekunder yang akan disadap pada centrum point. Dua diode dihubungkan ke dalam rangkaian menggunakan setengah siklus tegangan arus bolak-balik (AC).
Satu dioda digunakan untuk rectifier dengan tegangan AC. Sementara satu dioda yang lain menggunakan setengah dari belitan sekunder. Center-Tap rectifier ini lebih baik dibandingkan dengan half wave rectifier.
Fungsi Rectifier
Terdapat berbagai fungsi dari rectifier. Fungsi utama rectifier adalah merubah arus atau tegangan bolak-balik (AC) menjadi arus searah seperti DC.
Rectifier digunakan untuk menghasilkan arus searah (DC) pada hampir seluruh perangkat elektronik.
Seperti pada charger laptop dan handphone serta pada televisi.
Pentingnya Filter Kapasitor pada Rangkaian Rectifier
Rectifier memiliki fungsi utama untuk menyerahkan arus bolak-balik (AC) namun tidak secara langsung menghasilkan arus searah (DC).
Serangkaian filter, seperti filter kapasitor diperlukan agar dapat menghasilkan arus listrik searah (DC) yang stabil.
Sinyal dari arus output full wave bridge rectifier bentuk sinyalnya akan sama dengan full wave rectifier dua diode.
Namun terdapat banyak tegangan ripple atau riak pada output akibat adanya gelombang arus bolak-balik yang masih dalam bentuk sinus.
Sementara gelombang arus searah (DC) bentuk sinyalnya adalah garis lurus seperti baterai. Baterai merupakan DC murni.
Filter kapasitor elektrolit (Elko) dapat mengurangi ripple yang diakibatkan adanya arus bolak-balik (AC).
Diperlukan filter kapasitor juga untuk menyaring dan menekan tegangan ripple agar arus searah (DC) semakin baik.
Penggunaan filter kapasitor membuat bentuk gelombang semakin rata namun masih terdapat tegangan ripple. Nilai kapasitor semakin besar maka tegangan riple akan semakin mengecil.
Untuk penyaring tegangan arus searah agar bersih diperlukan serangkaian pendukung seperti regulator tegangan.