Xl Lebih Besar Dari Xc

Fungsi filter pada catu daya adalah sebagai penyaring arus ripple akibat proses penyearahan yang masih terdapat arus AC. Filter yang umum dipakai adalah filter dengan kapasitor. Filter ini mampu membentuk bentuk gelombang tegangan keluarnya bisa menjadi rata.

Contoh rangkaian penyearah tanpa menggunakan filter

Contoh rangkaian penyearah dengan menggunakan filter kapasitor

• Arus Riak (Ripple Electric current)
  

Akibat dari arus ripple sedikit banyak mengganggu keluaran dari catu daya. Ilustrasi berikut menunjukkan bentuk keluaran tegangan DC dari rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor.

Garis b-c kira-kira adalah garis lurus dengan kemiringan tertentu, di mana pada keadaan ini  arus untuk beban R1 dicatu oleh tegangan kapasitor. Sebenarnya garis b-c bukanlah garis lurus, tetapi eksponensial sesuai dengan sifat pengosongan kapasitor.

Kemiringan kurva b-c bergantung pada besar arus I yang mengalir ke beban R. Jika arus I  = 0 (tidak ada beban) maka kurva b-c akan membentuk garis horizontal. Namun jika beban arus semakin besar, kemiringan kurva b-c akan semakin tajam. Tegangan yang keluar akan berbentuk gigi gergaji dengan tegangan
ripple

yang besarnya adalah :

dan tegangan dc ke beban adalah  :

Supaya lebih jelas, lihat Simulasi 3

Sumber AC menghasilkan sebuah arus dalam induktor, kapasitor, dan resistor. Arus AC pada tiap-tiap komponen bergantung pada reaktansi induktif , reaktansi kapasitif , dan resistansi .

Induktor memiliki sebuah reaktansi yang diberikan oleh :

Kapasitor memliki sebuah reaktansi yang diberikan oleh :

Persyaratan pertama desain filter induktor adalah untuk memperoleh nilai 90 lebih kecil dari R L. Persyaratan kedua desain filter induktor adalah untuk memperolah X 50 lebih besar dari 10 C. Ketika X 50 lebih besar dari 10 C , hampir semua tegangan AC melalui induktor , persamaan tegangan keluaran Air conditioning :

• Bentuk gelombang keluaran
  

Tegangan DC ideal didasarkan perilaku komponen penyearah yang diasumsikan ideal.

Tegangan DC aktual didasarkan pada hasil pengukuran.

2. Filter Kapasitor

Filter tipe induktor menghasilkan tegangan keluaran DC yang sama dengan nilai rata-rata tegangan rectifier. Filter tipe kapasitor menghasilkan tegangan keluaran DC yang sama dengan nilai puncak tegangan rectifier. Tipe ini umum dipakai dalam organisation DC power supply.

Prinsip filter kapasitor adalah proses pengisian dan pengosongan kapasitor. Saat dioda forward, kapasitor terisi dan tegangannya sama dengan periode ayunan tegangan sumber. Pengisian berlangsung sampai nilai maksimum, pada saat itu tegangan C sama dengan Vp

Pada ayunan turun kearah opposite, kapasitor akan mengosongkan muatannya. Jika tidak ada beban, maka nilainya konstan dan sama dengan Vp, tetapi jika ada beban maka keluarannya (Vout) memliki sedikit ripple akibat kondisi pengosongan. Untuk lebih jelas, mari kita lihat gambar berikut

	Kondisi tanpa beban
	Kondisi berbeban

Pada filter kapasitor perhitungan tegangan ripple :

dimana :

V R = tegangan ripple puncak ke puncak

I = arus beban DC

f = frekuensi ripple

C = kapasitor filter

three. Filter RC

Rangkaian RC filter terdiri dari dua kapasitor C1 dan C2 dan sebuah resistor. Prinsip kerja filter ini adalah membuat gelombang yang dihasilkan dari rectifier mendekati gelombang DC murni.

Pada saat rectifier mengeluarkan gelombang tegangan pada nilai puncak, maka kapasitor C1 akan terisi dengan muatan (charge). Ketika gelombang tegangan menurun, nilainya menuju titik nol, C1 akan mengeluarkan muatan (belch).

Kondisi C1 yang selalu terisi muatan dan mengeluarkannya membuat ripple gelombang semakin kecil (
b
), selanjutnya gelombang diperhalus oleh C2 hingga gelombang tegangan keluaran menyerupai gelombang tegangan DC (
c
).

Pada akhirnya, gelombang tegangan output hampir menyerupai dengan gelombang tegangan DC (
d
).

Bentuk gelombang keluaran

Kembali ke atas