B. Penyearah Gelombang dengan Filter

Filter (Tapis) Dalam Penyearah Gelombang (Rectifier) berfungsi untuk mendapatkan tegangan output searah yang rata dari rangkaian rectifier. Tujuan dari penyearahan adalah memperoleh arus searah. Dalam penyearah, kita tidak memperoleh arus searah murni melainkan arus searah yang berubah secara periodik, jadi arus searah ini mengandung komponen arus bolak-balik. Variasi tegangan ini disebut riak tegangan. Riak tegangan pada penyearah gelombang penuh lebih kecil dari riak tegangan pada penyearah setengah gelombang. Untuk lebih memperkecil riak tegangan ini digunakan filter yang bertugas untuk meloloskan komponen searah dan mencegah komponen bolak-balik. Filter Kapasitor. Dengan menambahkan kapasitor paralel dengan beban R pada rangkaian penyearah setengah gelombang, maka riak tegangan akan sangat ditekan. Sebagaimana kita ketahui, kapasitor dapat menyimpan energi. Pada saat tegangan sumber naik, kapasitor akan terisi sampai mencapai tegangan maksimum. Pada saat tegangan sumber menurun, kapasitor akan melepaskan energi yang disimpannnya melalui beban (karena pada saat ini dioda tidak konduksi). Dengan demikian beban akan tetap memperoleh aliran energi walaupun dioda tidak konduksi. Selanjutnya bila dioda konduksi lagi, kapasitor akan terisi dan energi yang tersimpan ini akan dilepaskan lagi pada waktu dioda tidak konduksi; dan demikian seterusnya. Filter semacam ini tentu saja dapat pula digunakan pada penyearah gelombang penuh.

Gambar diatas memperlihatkan rangkaian penyearah setengah gelombang dengan filter kapasitor. Jika v = Vmsin┬ñ├½t, bagaimanakah bentuk tegangan keluaran pada beban R ? Pada waktu dioda konduksi, kapasitor terisi sampai tegangan maksimum. Pada waktu v menurun tegangan sumber menjadi lebih kecil dari tegangan kapasitor dan dioda tidak konduksi, vC = vR. Kapasitor melepaskan muatannya melalui R dan selama pelepasan muatan ini, kita mempunyai loop tertutup RC seri. 

  

Dengan menambahkan kapasitor, riak tegangan dapat diperkecil. Kita dapat melihat bahwa tegangan kapasitor menurun sebesar Ôò¼├ÂvC . Penurunan tegangan ini menunjukkan adanya pelepasan muatan sebesar CÔò¼├ÂvC dan ini sama dengan jumlah muatan yang ditransfer melalui R dalam selang waktu (T├ö├¬├åÔò¼├ÂT), yaitu sebesar Ias(T├ö├¬├åÔò¼├ÂT). Dengan relasi ini kita dapat memperkirakan besarnya C yang diperlukan untuk membatasi riak tegangan (membatasi Ôò¼├ÂvC ).

Besarnnya tegangan riak (ripple) dapat dirumuskan sebagai berikut:

Vrip= I/fC

dimana:
Vrip : tegangan ripple
f : frekuensi riak
C : capasitansi capasitor

Dengan menganggap Vdc = Vp maka:

Vrip= Vp/fRC

Dimana:
R : resistansi resistor

Sedangkan tegangan DC (Vdc) output dioda adalah:

Vdc = Vp ÔÇô Vrip/2