Rangkaian Penaik Tegangan Listrik Penjelasan Lengkap
Penaik atau pengali Tegangan adalah rangkaian dimana kita mendapatkan tegangan DC yang sangat tinggi dari suplai tegangan AC Rendah, rangkaian
pengganda tegangan menghasilkan tegangan dalam kelipatan tegangan input puncak AC, seperti jika tegangan puncak tegangan AC adalah 5 volt maka kita akan mendapatkan 15 volt DC pada output, dalam kasus rangkaian Voltage Tripler.
Multimeter hanya membaca nilai RMS (root mean voltage) tegangan AC, kita perlu mengalikan nilai RMS menjadi 1.414 (root 2), untuk mendapatkan nilai Peak.
Umumnya trafo ada untuk meningkatkan tegangan, tetapi kadang-kadang trafo tidak layak karena ukuran dan biayanya.
Sirkuit pengganda tegangan dapat dibangun dengan menggunakan beberapa dioda dan kapasitor, oleh karena itu biayanya rendah dan sangat efektif dibandingkan dengan Transformer, untuk mengetahui lebih lengkap mengenai transformer silahkan baca Pengertian Transformator (Trafo) dan Prinsip kerjanya
Rangkaian pengali tegangan sangat mirip dengan rangkaian penyearah yang digunakan untuk mengubah AC ke DC, tetapi rangkaian pengali tegangan tidak hanya mengubah AC ke DC tetapi juga dapat menghasilkan tegangan DC yang sangat TINGGI.
Rangkaian ini sangat berguna di mana tegangan DC Tinggi perlu dibangkitkan dengan tegangan AC rendah dan arus rendah diperlukan, seperti pada oven microwave, monitor CRT (tabung sinar katoda) di TV dan komputer.
Monitor CRT membutuhkan tegangan DC tinggi dengan arus rendah.
Pengganda Tegangan Gelombang Penuh
Seperti namanya, tegangan input digandakan melalui rangkaian ini. Pengoperasiannya adalah pengganda tegangan gelombang penuh sangat sederhana:
Selama setengah siklus positif gelombang Sinusoidal AC, Diode D1 mendapatkan bias maju dan D2 mendapatkan bias terbalik, sehingga kapasitor C1 mengisi melalui D1, ke nilai puncak gelombang sinus (Vpeak).
Dan selama setengah siklus negatif gelombang sinus, D2 bias maju dan D1 dipuja bias, sehingga kapasitor C2 mendapatkan muatan melalui D2, ke Vpeak, untuk mengetahui lebih lengkap mengenai jenis kapasitor silahkan baca Berbagai Jenis Kapasitor Penjelasan Lengkap
Sekarang kedua kapasitor dibebankan ke Vpeak sehingga kita mendapatkan 2 Vpeak (Vpeak + Vpeak), melintasi C1 dan C2, tanpa ada Beban yang terhubung. Ini dinamai penyearah gelombang penuh.
Sirkuit Doubler Tegangan Setengah Gelombang
Sebelumnya kami juga telah membuat rangkaian Pengganda Tegangan, dengan timer 555 dalam mode Astable dan sumber DC.
Kali ini kami menggunakan trafo 220v AC dan 9-0-9 untuk menurunkan AC 220v, sehingga kami dapat mendemonstrasikan Pengganda Tegangan pada papan tempat PCB.
Selama setengah siklus positif pertama gelombang Sinusoidal (AC), Diode D1 mendapat bias maju dan kapasitor C1 diisi melalui D1.
Kapasitor C1 terisi hingga tegangan puncak AC yaitu Vpeak.
Selama setengah siklus negatif dari gelombang sinus, Diode D2 bekerja dan D1 bias balik. D1 memblokir pemakaian kapasitor C1.
Sekarang kapasitor C2 mengisi dengan tegangan gabungan kapasitor C1 (Vpeak) dan puncak negatif dari tegangan AC yang juga Vpeak.
Jadi kapasitor C2 terisi hingga 2Vpeak volt. Karenanya tegangan kapasitor C2 adalah dua kali Vpeak AC.
Pada siklus positif berikutnya, kapasitor C2 dibuang ke beban, jika beban terhubung, dan diisi ulang pada siklus berikutnya.
Jadi kita dapat melihat bahwa itu dibebankan dalam satu siklus dan dibuang pada siklus berikutnya, sehingga frekuensi riak sama dengan frekuensi sinyal input yaitu 50 Hz (Listrik AC).
Sirkuit Tripler Tegangan
Untuk membangun rangkaian Tripler tegangan, kita hanya perlu menambahkan 1 Dioda dan kapasitor lagi ke rangkaian Pengganda Tegangan Gelombang Setengah di atas sesuai dengan diagram rangkaian di bawah ini.
Seperti yang telah kita lihat di rangkaian pengganda tegangan bahwa, dalam setengah siklus positif pertama kapasitor C1 dibebankan ke Vpeak dan dan kapasitor C2 dibebankan ke 2Vpeak dalam setengah siklus negatif.
Sekarang selama setengah siklus positif kedua, Dioda D1 dan D3 bekerja dan D2 bias terbalik.
Dengan cara ini kapasitor C2 mengisi kapasitor C3 ke tegangan yang sama dengan dirinya sendiri, yaitu 2 Vpeak.
Sekarang kapasitor C1 dan C3 di seri dan tegangan di C1 adalah Vpeak dan tegangan di C3 adalah 2 Vpeak, jadi tegangan di sambungan seri C1 dan C3 adalah Vpeak + 2Vpeak = 3 Vpeak, dan kita mendapatkan Triple tegangan Input Volt vpeak.
Rangkaian Tegangan Quadruple
Karena kita telah membangun rangkaian Tripler tegangan dengan menambahkan satu dioda dan kapasitor di rangkaian Doubler Tegangan setengah gelombang, sekali lagi kita hanya perlu menambahkan satu dioda dan kapasitor lagi ke rangkaian Tripler Tegangan, untuk membangun rangkaian Tegangan Quadruple (4 kali tegangan input).
Kita telah melihat di rangkaian Tripler tegangan, bahwa kapasitor C1 dibebankan ke Vpeak di setengah siklus positif pertama, C2 dibebankan ke 2Vpeak dalam setengah siklus negatif dan C3 juga diisi ke 2Vpeak di setengah siklus positif kedua.
Sekarang selama setengah siklus negatif kedua Dioda D2 dan D4 bekerja, dan kapasitor C4 dibebankan ke 2Vpeak, oleh kapasitor C3 yang juga pada 2 Vpeak.
Dan kami mendapatkan empat kali Vpeak (4Vpeak), melintasi kapasitor C2 dan C4, karena kedua kapasitor berada pada 2 Vpeak.
Pada rangkaian Pengali Tegangan, secara praktis tegangan tersebut tidak persis kelipatan dari tegangan Puncak, tegangan yang dihasilkan lebih kecil dari kelipatannya karena beberapa penurunan tegangan melintasi Dioda, sehingga tegangan yang dihasilkan adalah:
Vout = Multiplier * Vpeak - tegangan turun melintasi dioda
Kerugian dari rangkaian Pengali semacam ini adalah frekuensi Riak Tinggi dan sangat sulit untuk memuluskan keluaran, meskipun menggunakan kapasitor bernilai besar dapat membantu mengurangi beriak.
Dan keuntungan dari rangkaian ini adalah kita dapat menghasilkan tegangan yang sangat tinggi dari sumber listrik tegangan rendah.
Kita dapat menghasilkan tegangan yang jauh lebih tinggi dan dapat memperoleh 5 kali, 6 kali, 7 kali dan lebih banyak lagi, tegangan tegangan AC Puncak, dengan menambahkan lebih banyak dioda dan kapasitor.
Kami juga dapat menghasilkan tegangan negatif tinggi hanya dengan membalik polaritas Dioda dan Kapasitor di sirkuit ini.
Secara teoritis kita dapat mengalikan tegangan tanpa batas tetapi secara praktis tidak mungkin karena kapasitansi kapasitor, arus rendah, beriak tinggi dan banyak faktor lainnya.
Catatan:
Tegangan tidak akan berlipat ganda secara instan tetapi akan meningkat secara perlahan dan setelah beberapa waktu, akan disetel ke Tiga kali tegangan input.
Peringkat tegangan kapasitor harus setidaknya dua kali tegangan input.
Tegangan keluaran tidak persis Kelipatan tegangan masukan Puncak, itu akan lebih kecil dari tegangan masukan.
Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.
Belum ada Komentar untuk "Rangkaian Penaik Tegangan Listrik Penjelasan Lengkap"
Posting Komentar