Rectifier Center-Tap Full-Wave: Desain, Pengukuran, dan Simulasi

Bagian dan Bahan

BAHAN DAN MATERI

• Sumber daya AC tegangan rendah (output 6 volt)
• Dua dioda rectifier 1N4001 (katalog Radio Shack # 276-1101)
• Motor “hobi” kecil, tipe magnet permanen (katalog Radio Shack # 273-223 atau setara)
• Detektor audio dengan headphone
• Kapasitor 0,1 µF
• Satu saklar toggle, SPST (“Single-Pole, Single-Throw”)

Penting untuk eksperimen ini bahwa sumber daya AC tegangan rendah dilengkapi dengan center tap. Trafo dengan gulungan sekunder yang tidak ditap tidak akan berfungsi untuk rangkaian ini.

Dioda tidak perlu persis model 1N4001. Setiap dioda rectifier seri “1N400X” cocok untuk tugas ini, dan cukup mudah diperoleh.

Referensi Silang

Lessons In Electric Circuits, Volume 3, bab 3: “Dioda dan Rectifier”.

Tujuan Pembelajaran

• Mendesain rangkaian rectifier center-tap
• Mengukur tegangan “ripple” dengan voltmeter

Diagram Skematik

 

 

Ilustrasi

 

 

Instruksi

Rangkaian rectifier ini disebut full-wave karena ia memanfaatkan seluruh gelombang, baik setengah siklus positif maupun negatif, dari tegangan sumber daya AC untuk memberi daya pada beban DC. Sebagai hasilnya, ada tegangan “ripple” yang lebih sedikit yang terlihat di beban.

Nilai RMS (Root-Mean-Square) dari output rectifier juga lebih besar untuk rangkaian ini dibandingkan dengan rectifier half-wave. Gunakan voltmeter untuk mengukur baik tegangan DC maupun AC yang dikirim ke motor.

Anda harus segera memperhatikan keuntungan rectifier full-wave dari indikasi DC yang lebih besar dan AC yang lebih rendah dibandingkan dengan eksperimen terakhir. Keuntungan eksperimental dari rangkaian ini adalah kemudahan untuk “di-de-convert” menjadi rectifier half-wave: cukup putuskan kawat penghubung pendek yang menghubungkan ujung katoda kedua dioda di strip terminal.

Lebih baik lagi, untuk perbandingan cepat antara rectifikasi half dan full-wave, Anda dapat menambahkan saklar dalam rangkaian untuk membuka dan menutup koneksi ini sesuai keinginan:

 

Dengan kemampuan untuk beralih dengan cepat antara rectifikasi half- dan full-wave, Anda dapat dengan mudah melakukan perbandingan kualitatif antara dua mode operasi yang berbeda. Gunakan detektor sinyal audio untuk “mendengarkan” tegangan ripple yang ada di antara terminal motor untuk mode rectifikasi half-wave dan full-wave, perhatikan intensitas dan kualitas nada.

Ingat untuk menggunakan kapasitor coupling secara seri dengan detektor sehingga detektor hanya menerima tegangan AC “ripple” dan bukan tegangan DC:

 

 

Simulasi Komputer

Skematik dengan nomor node SPICE:

 

 

Netlist (buat file teks yang berisi teks berikut, tepat):

 Fullwave center‑tap rectifier v1 1 0 sin(0 8.485 60 0 0) v2 0 3 sin(0 8.485 60 0 0) rload 2 0 10k d1 1 2 mod1 d2 3 2 mod1 .model mod1 d .tran .5m 25m .plot tran v(1,0) v(2,0) .end 

Lembar Kerja Terkait

• Lembar Kerja Rangkaian Rectifier