Penyearah Tegangan dengan Pengaturan Zener

Tegangan keluaran dari penyearah akan mengalami penurunan tegangan bila kita bebani. Kita dapat mencegah terjadinya hal ini sehingga kita peroleh penyearah yang tidak akan turun tegangan keluarannya jika kita bebani dengan batas-batas tertentu. Dengan menggunakan dioa zener maka tujuan tersebut akan dapat dicapai. Berikut gambar rangkaian penyearah dengan pengaturan zener :

Suatu penyearah dengan pengaturan tegangan, mempunyai tegangan keluaran yang tetap jika diberi beban arus dalam batas tertentu. Tanpa pengaturan, penurunan tegangan keluaran oleh arus beban terjadi karena penyearah mempunyai hambatan–dalam yang terdiri dari hambatan gulungan transformator dan hambatan-dalam dioda. Pada arus beban yang besar terjadi jatuh tegangan pada hambatan-dalam ini sehingga tegangan keluaran berkurang ( gambar A )

Nilai hambatan keluaran R0 dapat ditentukan dengan mengukur V0 sebagai fungsi aus beban IL. hal ini dapat dilihat pada lengkung pembebanan dalam gambar B. Kemiringan grafik lengkung pembebanan tak lain adalah hambatan keluaran R0.

Pengaturan tegangan dapat dibuat dengan menggunakan dioda Zener. Ini dilakukan seperti pada gambar C.


Dengan membuat Va lebih besar dari tegangan Zener, maka dioda Zener bekerja pada daerah dadal, sehingga tegangan keluaran tetap untuk berbagai nilai arus beban, selama Vbtidak kurang dari 12 V.

Dari gambar C., tampak




Persamaan di atas adalah persamaan garis beban untuk dioda Zener kita. Ini dilukiskan pada gambar D.



Gambar D. Garis Beban pada Catu Daya dengan Pengatur Zener

Tampaklah jika IL = 0, seluruh arus IS mengalir pada dioda. Pada keadaan ini dioda Zener menjadi panas sebab pada dioda terjadi lesapan daya sebesar PD = IS VZ. Kita harus pilih nilai IS agar lesapan daya ini tak melebihi kemampuan daya dioda Zener yang digunakan.