Ilham Richard: 2.13 Diode Application

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

3. Dasar Teori

4. Prosedur Percobaan

5. Rangkaian Simulasi

6. Video

7. Link Download

1. Tujuan [kembali]

Untuk menyelesaikan tugas matakuliah elektronika yang diberikan oleh Bapak Dr. Darwison,M.T.
Mempelajari pemahaman umum Diode Application
Mempelajari fungsi Practical Application Battery Charger

2. Alat dan Bahan [kembali]

Resistor

Berfungsi sebagai pembagi, pembatas, dan pengatur arus dalam suatu rangkaian,

Resistor berfungsi untuk menghambat arus dalam rangkaian listrik. Nilai resistansi dan arus saling berbanding terbalik, sehingga semakin besar nilai resistansi maka nilai arus yang melalui sebuah komponen semakin kecil. Cara menghitung nilai resistansi resistor berdasarkan kode gelang warna:

1. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang pertama

2. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang kedua

3. Masukkan angka langsung dari kode warna gelang ketiga

4. Masukkan jumlah nol dari warna gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan (10^n), merupakan nilai toleransi dari resistor.

Baterai

Baterai adalah alat yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dalam bentuk kimia kemudian diubah menjadi energi listrik untuk memperoleh arus listrik yang diperlukan.

Dioda

Komponen aktif dua kutub yang pada umumnya bersifat semikonduktor, yang memperbolehkan arus listrik mengalir ke satu arah.

Switch

Switch atau saklar adalah suatu komponen yang digunakan untuk memutus dan menyambungkan arus listrik.

Ground

Berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi

Induktor

Induktor adalah sebuah komponen elektronika pasif yang dapat menyimpan energi pada medan magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melintasinya.

3. Dasar Teori [kembali]

Rektifikasi

Pengisi daya baterai adalah peralatan umum yang ditemukan di rumah yang dapat digunakan untuk mengisi daya apa pun mulai dari baterai senter kecil hingga baterai timbal-asam laut yang kuat.

Tampilan luar dan konstruksi internal Pengisi Daya Baterai Manual Sears 6>2 AMP ditunjukkan pada Gbr. 2.128. Perhatikan pada Gbr. 2.128b bahwa trafo menempati sebagian besar ruang internal. Ruang udara tambahan dan lubang-lubang di casing ada untuk memastikan saluran keluar untuk panas yang berkembang karena arus yang dihasilkan.

Semua bagian penting pengisi daya ditunjukkan dalam skema di Gambar 2.129. Bahwa primer trafo dilintasi langsung oleh tegangan 120 V yang dialirkan dari stopkontak. Sakelar hanya menentukan berapa banyak belitan utama yang akan berada di sirkuit untuk laju pengisian yang dipilih, yang mungkin 6 A atau 2 A. Primer akan sepenuhnya berada di sirkuit dan rasio belitan primer ke sekunder akan berada pada titik tertinggi. saat baterai sedang diisi pada level 2-A. Belokan primer lebih sedikit ada di sirkuit dan rasionya turun saat mengisi daya pada level 6-A.

Namun, dengan menerapkan lampu depan sebagai beban, arus yang cukup ditarik melalui dioda untuk berperilaku seperti sakelar dan mengubah bentuk gelombang ac menjadi gelombang berdenyut seperti ditunjukkan pada Gbr. 2.130 untuk pengaturan 6-A. Pertama, perhatikan bahwa bentuk gelombang sedikit terdistorsi oleh karakteristik nonlinier transformator dan karakteristik nonlinier dari dioda pada arus rendah. Namun, bentuk gelombangnya tentu saja mendekati apa yang diharapkan ketika kita bandingkan dengan pola teoritis Gbr. 2.129. Nilai puncak ditentukan dari sensitivitas vertikal sebagai

Vpeak = (3,3 divisi) (5 V/divisi) = 16,5 V vs. 18 V pada Gbr. 1.129

Konfigurasi Pelindung

Dioda digunakan dalam berbagai cara untuk melindungi elemen dan sistem dari tegangan atau arus yang berlebihan, pembalikan polaritas, lengkung, dan korslet, dan masih banyak lagi.

Pada Gbr. 2.131a, itu sakelar pada rangkaian RL sederhana telah ditutup, dan arus akan naik ke tingkat yang ditentukan oleh tegangan yang diterapkan dan resistor seri R seperti yang ditunjukkan pada plot.

Pada Gbr. 2.132a, jaringan sederhana di atas mungkin mengendalikan aksi sebuah relai. Ketika sakelar ditutup, koil akan diberi energi, dan tingkat arus kondisi tunak akan didirikan. Namun, ketika sakelar dibuka untuk menghilangkan energi jaringan, kita memiliki masalah yang diperkenalkan di atas karena elektromagnet yang mengendalikan aksi relai akan muncul sebagai koil ke jaringan yang memberi energi. Salah satu cara termurah namun paling efektif untuk melindungi sistem switching adalah dengan menempatkan kapasitor (disebut "snubber") di terminal koil seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 2.132b.

Seringkali resistor tidak muncul karena resistansi internal koil seperti yang ditetapkan oleh banyak lilitan kawat halus. Kadang-kadang, anda mungkin menemukan kapasitor di seberang sakelar seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 2.132c.

Terakhir, dioda sering digunakan sebagai perangkat pelindung untuk situasi seperti di atas. Dalam Gbr. 2.133, dioda telah ditempatkan secara paralel dengan elemen induktif dari konfigurasi relai. Ketika sakelar dibuka atau sumber tegangan dengan cepat dilepaskan, polaritasnya dari tegangan melintasi koil seperti untuk menghidupkan dioda dan melakukan ke arah ditunjukkan.

Kadang-kadang, juga dapat ditemukan dioda secara seri dengan terminal kolektor transistor sebagai ditunjukkan pada Gbr. 2.134b. Tindakan transistor normal mengharuskan kolektor menjadi lebih positif dari terminal basis atau emitor untuk membentuk arus kolektor ke arah yang ditunjukkan.

Seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 2.135, dioda sering digunakan pada terminal input sistem seperti op-amp untuk membatasi ayunan tegangan yang diberikan. Untuk level 400-mV, sinyal akan lewat tanpa gangguan ke terminal input op-amp. Namun, jika tegangan melompat ke level 1 V, puncak atas dan bawah akan terpotong sebelum muncul di terminal input op-amp. Setiap tegangan yang terpotong akan muncul di seluruh rangkaian resistor R1.

Asuransi Polaritas

Ada banyak sistem yang sangat sensitif terhadap polaritas tegangan yang diberikan. Sebagai contoh, pada Gbr. 2.137a, asumsikan untuk saat ini bahwa ada sebuah peralatan yang sangat mahal peralatan yang akan rusak oleh bias yang diterapkan secara tidak benar. Pada Gbr. 2.137b yang benar bias yang diterapkan ditunjukkan di sebelah kiri. Akibatnya, dioda menjadi bias terbalik, tetapi sistem bekerja dengan baik - dioda tidak berpengaruh. Namun, jika polaritas yang salah diterapkan sebagai ditunjukkan pada Gbr. 2.137c, dioda akan menghantarkan dan memastikan bahwa tidak lebih dari 0,7 V akan muncul di seluruh terminal sistem, melindunginya dari tegangan yang berlebihan.

Cadangan Bertenaga Baterai Terkontrol

Dalam berbagai situasi, sebuah sistem harus memiliki sumber daya cadangan untuk memastikan bahwa sistem akan tetap beroperasi jika terjadi kehilangan daya. Hal ini terutama berlaku untuk sistem keamanan dan sistem pencahayaan yang harus tetap menyala saat listrik mati. Hal ini juga penting ketika sebuah sistem seperti komputer atau radio terputus dari sumber konversi daya ac-ke-dc ke mode portabel untuk bepergian.

Detektor Polaritas

Melalui penggunaan LED dengan warna yang berbeda, jaringan sederhana Gbr. 2.140 dapat digunakan untuk memeriksa polaritas pada titik mana pun dalam jaringan dc. Ketika polaritas seperti yang ditunjukkan untuk diterapkan 6 V, terminal atas positif, D1 akan melakukan bersama dengan LED1, dan hijau lampu akan menyala.

Tampilan/Display

Beberapa masalah utama penggunaan bola lampu listrik pada rambu jalan keluar adalah keterbatasannya seumur hidup. Untuk alasan ini LED sering digunakan untuk memberikan masa pakai yang lebih lama, lebih tinggi tingkat daya tahan, dan tegangan permintaan dan tingkat daya yang lebih rendah. Pada Gbr. 2.141, sebuah jaringan kontrol menentukan kapan lampu EXIT harus menyala. Ketika menyala, semua LED dalam rangkaian akan menyala, dan tanda KELUAR akan menyala penuh.

Mengatur Level Referensi Tegangan

Dioda dan Zener dapat digunakan untuk mengatur level referensi seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 2.142. Jaringan, melalui penggunaan dua dioda dan satu dioda Zener, menyediakan tiga tingkat tegangan. Menetapkan Tingkat Tegangan yang Tidak Sensitif terhadap Arus Beban Sebagai contoh yang dengan jelas menunjukkan perbedaan antara resistor dan dioda dalam pembagi tegangan dan pertimbangkan situasi.

Regulator AC dan Generator Gelombang Persegi

Dua Zeners yang saling membelakangi juga dapat digunakan sebagai regulator AC seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 2.144a. Untuk sinyal sinusoidal v i rangkaian akan muncul seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 2.144b pada saat vi = 10 V.

Output yang dihasilkan untuk rentang penuh v i diberikan dalam Gbr. 2.144a.

Jaringan Gbr. 2.144b dapat diperluas menjadi jaringan generator gelombang persegi sederhana (karena aksi kliping) jika sinyal v i dinaikkan menjadi mungkin puncak 50-V dengan Zeners 10-V seperti yang ditunjukkan pada Gbr. 2.145 dengan output yang dihasilkan bentuk gelombang.

4. Prosedur Percobaan [kembali]