Apa yang ada di benak Anda jika diperlihatkan atau mendengar sebuah komponen listrik yang disebut sebagai “penyearah gelombang”? Jika dilihat dari sepintas, komponen penyearah gelombang berarti sebuah bagian yang punya kemampuan menyearahkan gelombang.
Lantas, gelombang seperti apa yang disearahkan dan mengapa harus dibuat searah gelombangnya? Jika Anda mempelajarinya, penyearah gelombang dibagi menjadi beberapa jenis dan masing-masingnya punya cara kerja dan fungsi yang berbeda. Oleh karenanya, terlebih dahulu, simaklah pembahasan dari penyearah gelombang berikut.
Daftar Isi
Pengertian Rectifier (Penyearah Gelombang)
Penyearah gelombang dikenal juga dengan Rectifier, adalah bagian dari power supply (catu daya). Penyearah gelombang dikenal kemampuannya dalam menyearahkan gelombang.
Maksudnya, penyearah gelombang adalah komponen yang mengubah sinyal atau gelombang bolak-balik atau alternating current (AC) menjadi gelombang searah atau direct current (DC).
Oleh karena itu, komponen utama dalam sebuah rangkaian penyearah gelombang adalah dioda. Dioda dipilih karena ciri khasnya yang melewatkan arus listrik hanya ke satu arah.
Sedangkan arus listrik yang berasal dari arah lawan (sebaliknya) akan dihambatnya. Sehingga prinsip kerjanya adalah ketika arus bolak-balik (AC) masuk melalui dioda, maka yang dibiarkan mengalir (lewat) hanya setengah gelombang saja. Setengah gelombang lainnya akan diblokir atau dihambat.
Jenis-jenis Rectifier (Penyearah Gelombang)
Secara umum, penyearah gelombang hanya dibagi menjadi 2 jenis. Ada penyearah gelombang penuh. Ada juga penyearah setengah gelombang.
1. Full Wave Rectifier (Penyearah Gelombang Penuh)
Pertama, ada jenis penyearah gelombang penuh atau nama lainnya adalah full wave rectifier. Prinsip kerja penyearah gelombang penuh memanfaatkan fungsi dioda. Pada jenis penyearah gelombang penuh ini, nantinya terbagi lagi menjadi 2 macam (2 dioda dan 4 dioda)
Keduanya sama-sama menggunakan dioda menjadi komponen penyearahnya. Hanya saja, jumlah dioda yang digunakan dalam rangkaian penyearah gelombang penuh, berbeda. Gambar rangkaian penyearah gelombang penuh akan membantu Anda dalam memahami perbedaan tersebut.
2. Penyearah Gelombang Penuh 2 Dioda
Jenis pertama dari full wave rectifier adalah penyearah gelombang penuh 2 dioda. Tentu saja penyearah gelombang penuh ini menggunakan 2 buah dioda sebagai penyearahnya.
Dalam melakukan prinsip kerja penyearah gelombang penuh 2 dioda ini, membutuhkan dukungan dari Transformer Centre Tapped (Transformer CT).
Transformer CT ini akan menghasilkan output tegangan dengan perbedaan fase 1800. Output tersebut dihasilkan dari 2 buah terminal output sekunder yang dimilikinya. Nah, jika Anda membaca jurnal penyearah gelombang penuh 2 dioda, terlihat cara kerjanya yang tidak begitu mudah.
Ketika sinyal positif D1 diberikan pada terminal pertama output Transformer CT, nantinya terminal keduanya akan memberikan sinyal negatif beda fase 1800. D1 melewatkan sinyal positif dalam posisi bias maju atau forward bias yang didapatkannya.
Pada saat yang sama, D2 akan menghambat sinyal negatif dalam posisi bias balik atau reverse bias yang didapatkannya. Kemudian sebaliknya, ketika terminal pertama dilalui oleh gelombang AC, akan berubah menjadi sinyal negatif.
Karena itulah D1 yang dalam posisi bias balik akan menghambatnya. Sedangkan terminal kedua berbeda fase 1800, justru berubah jadi sinyal positif. Posisi D2 dalam keadaan bias maju, sehingga melewatkan sinyal positifnya.
3. Penyearah Gelombang Penuh 4 Dioda (Bridge Rectifier)
Kemudian ada juga penyearah gelombang penuh 4 dioda atau dikenal juga dengan bridge rectifier (penyearah jembatan). Penyearah gelombang penuh 4 dioda pada umumnya diaplikasikan untuk rangkaian catu daya.
Hal itu karena penyearah gelombang penuh 4 dioda dinilai memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan jenis penyearah gelombang lainnya. Termasuk Transformer CT yang tidak diperlukan dalam penyearah gelombang penuh 4 dioda ini.
Cara kerja penyearah gelombang penuh 4 dioda adalah ketika transformer menghasilkan output sinyal positif, maka D1 dan D2 menghasilkan output dalam posisi bias maju. Karena itulah sinyal positif dilewatkan begitu saja. Sedangkan sisi negatifnya dihambat oleh D3 dan D4.
Sementara itu, ketika transformer menghasilkan output sisi negatif, menyebabkan D3 dan D4 berada dalam posisi bias maju, yang kemudian melewatkan sinyal sisi positif. Sebaliknya, sinyal negatif akan dihambat oleh D1 dan D2.
4. Half Wave Rectifier (Penyearah Setengah Gelombang)
Jenis sederhana dari penyearah gelombang adalah half wave rectifier atau penyearah setengah gelombang. Penyearah setengah gelombang berkaitan dengan arus AC dalam prinsip kerjanya. Untuk diketahui bahwa arus AC yang masuk mempunyai 2 sisi gelombang. Yaitu sisi negatif yang bolak-balik serta sisi positif.
Nah, rangkaian penyearah setengah gelombang menggunakan hanya 1 dioda. Maka, fungsi diodanya adalah sebagai penghambat sinyal negatif gelombang AC yang berasal dari power supply.
Masuknya sisi negatif sinyal dari arus AC menyebabkan dioda berada pada posisi bias balik atau reverse bias. Karena itulah sinyal negatif dihambat.
Sebaliknya berbeda dengan perlakuan pada sisi positif sinyal. Masuknya sisi positif sinyal dari arus AC menyebabkan dioda berada pada posisi bias maju atau forward bias. Maka dari itulah sisi positif sinyalnya dilewatkan begitu saja.
Penyearah Gelombang yang Dilengkapi dengan Kapasitor
Beralih dari penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh, ada jenis lainnya yang juga bisa digunakan dalam rangkaian atau perangkat elektronik. Yaitu penyearah gelombang yang dilengkapi dengan kapasitor dalam rangkaiannya.
Penyearah gelombang tersebut dilengkapi dengan kapasitor berjenis Electrolyte Capacitor atau yang biasa disebut kapasitor ELCO.
Kapasitor ELCO digunakan pada jenis penyearah gelombang ini karena adanya riple pada proses penyearahan gelombang AC perlu ditekan. Kapasitor akan bertindak sebagai filter atau penyaringnya. Karena pada proses penyearahan gelombang tersebut, rectifier menghasilkan tegangan yang belum semuanya rata, layaknya tegangan DC yang lain.