Bagaimana Power Supplies Mengubah AC menjadi DC di Sirkuit Elektronik - dummies

Tugas mengubah arus bolak menjadi langsung arus disebut rektifikasi, dan rangkaian elektronik yang melakukan pekerjaan disebut penyearah . Cara yang paling umum untuk mengubah arus bolak menjadi arus searah adalah dengan menggunakan satu atau lebih dioda , komponen elektronik praktis yang memungkinkan arus masuk dalam satu arah namun tidak ke arah yang lain.

Meskipun penyearah mengubah arus bolak balik menjadi arus searah, arus searah yang dihasilkan bukan voltase stabil. Akan lebih tepat untuk menyebutnya sebagai "DC berdenyut. "Meskipun arus DC berdenyut selalu bergerak ke arah yang sama, tingkat tegangan memiliki riak yang berbeda untuk itu, naik dan turun sedikit selaras dengan bentuk gelombang tegangan AC yang dimasukkan ke penyearah.

Untuk banyak sirkuit DC, sejumlah besar riak pada catu daya dapat menyebabkan kerusakan pada sirkuit. Oleh karena itu, penyaringan tambahan diperlukan untuk "meratakan" DC berdenyut yang berasal dari penyearah untuk menghilangkan riak.

Ada tiga jenis rangkaian penyearah yang bisa Anda bangun: gelombang setengah, gelombang penuh, dan jembatan. Berikut ini menjelaskan masing-masing dari ketiga tipe penyearah ini.

Penyearah gelombang setengah

Jenis penyearah paling sederhana dibuat dari dioda tunggal. Jenis penyearah ini disebut penyearah setengah gelombang karena hanya melewati setengah dari tegangan masukan AC ke output.

Bila tegangan AC positif pada sisi katoda dioda, dioda memungkinkan arus mengalir ke keluaran. Tapi ketika arus AC membalikkan arah dan menjadi negatif pada sisi katoda dioda, dioda menghalangi arus sehingga tidak ada tegangan yang muncul pada keluaran.

Penyearah setengah gelombang cukup sederhana untuk dibangun tapi tidak terlalu efisien. Itu karena keseluruhan siklus negatif masukan AC diblokir oleh penyearah gelombang setengah. Akibatnya, tegangan keluaran nol setengah dari waktu. Hal ini menyebabkan tegangan rata-rata pada output menjadi setengah dari tegangan masukan.

Perhatikan resistor yang bertanda R _L . Resistor ini sebenarnya bukan bagian dari rangkaian penyearah. Sebagai gantinya, ini merupakan hambatan yang dipaksakan oleh beban yang pada akhirnya akan ditempatkan di sirkuit saat catu daya digunakan.

Penyearah gelombang penuh

A penyearah gelombang penuh menggunakan dua dioda, yang memungkinkannya melewati sisi positif dan negatif dari input arus bolak-balik.Dioda dihubungkan ke transformator.

Perhatikan bahwa penyearah gelombang penuh mengharuskan Anda menggunakan transformator yang mengetuk pusat. Dioda dihubungkan ke dua keran luar, dan keran tengah digunakan sebagai landasan umum untuk voltase DC yang diperbaiki. Penyearah gelombang penuh mengubah kedua bagian gelombang sinus AC menjadi arus searah tegangan positif.

Hasilnya adalah tegangan DC yang berdenyut pada frekuensi dua kali lipat dari tegangan AC masukan. Dengan kata lain, dengan asumsi input adalah arus rumah tangga 60 Hz, outputnya akan DC berdenyut pada 120 Hz. Penyearah jembatan

Masalah dengan penyearah gelombang penuh adalah memerlukan transformator yang disadap pusat, sehingga menghasilkan DC yang hanya setengah dari total tegangan keluaran transformator.

penyearah jembatan

mengatasi keterbatasan ini dengan menggunakan empat dioda dan bukan dua. Dioda disusun dalam pola berlian sehingga, pada setiap fase setengah dari gelombang sinus AC, dua dioda mengalirkan arus ke sisi positif dan negatif dari keluaran, dan dua blok dioda lainnya saat ini. Penyearah jembatan tidak memerlukan transformator yang diapit tengah. Keluaran dari penyearah jembatan berdenyut DC, sama seperti keluaran dari penyearah gelombang penuh. Namun, tegangan penuh dari kumparan sekunder transformator digunakan.

Anda dapat membuat penyearah jembatan menggunakan empat dioda, atau Anda dapat menggunakan penyearah jembatan IC yang berisi empat dioda dalam susunan yang benar. Sebuah penyearah jembatan IC memiliki empat pin: dua untuk input AC dan dua untuk output DC.