Bridge Rectifier: Pengertian, Rangkaian & Cara Kerja

Randra Agustio Efryansah, S.T.

11/13/2026 • 0 • menit membaca

Daftar Isi

Bridge rectifier (penyearah jembatan, sering disebut dioda bridge) adalah rangkaian empat dioda yang mengubah tegangan AC menjadi DC berpolaritas tetap, memanfaatkan kedua setengah siklus gelombang input. Rangkaian ini tidak butuh trafo center tap, sehingga menjadi penyearah gelombang penuh yang paling umum di adaptor, charger, dan power supply.

Ringkasan:

Komponen: 4 dioda (D1-D4), dua terminal input AC, dua terminal output DC (+ dan -).
Cara kerja: D1 dan D3 menghantar saat input positif, D2 dan D4 saat input negatif.
Output: DC berdenyut (pulsating) dengan frekuensi 2 kali frekuensi input, yaitu 100 Hz untuk listrik PLN 50 Hz.
Kerugian tegangan: sekitar 2 x 0,7 V = 1,4 V pada dioda silikon, karena dua dioda menghantar bersamaan.
Penghalus: kapasitor elektrolit di output untuk menurunkan ripple.
Tipe populer: DB107 (1 A, 1000 V) untuk beban kecil dan KBPC1010 (10 A, 1000 V) untuk beban besar.

Apa Itu Bridge Rectifier?

Bridge rectifier adalah rangkaian penyearah gelombang penuh yang terdiri dari empat dioda yang disusun membentuk jembatan. Fungsinya mengubah arus bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC), dengan polaritas output yang selalu sama berapa pun polaritas input pada saat itu.

Di pasaran, keempat dioda ini sering sudah dikemas dalam satu komponen berkaki empat, yang disebut dioda bridge atau bridge diode. Dua kaki bertanda ~ (AC) menjadi input, sedangkan kaki bertanda + dan - menjadi output DC.

Bridge rectifier termasuk dalam keluarga penyearah gelombang penuh, bersama penyearah dua dioda dengan trafo center tap. Bedanya, bridge rectifier tidak memerlukan trafo dengan tap tengah, sehingga lebih praktis dan memanfaatkan belitan sekunder trafo dengan lebih baik.

Kalau Anda baru mulai belajar elektronika dasar, pahami dulu cara kerja dioda sebagai komponen yang hanya meneruskan arus ke satu arah. Seluruh prinsip bridge rectifier bertumpu pada sifat itu.

Rangkaian dan Komponen Bridge Rectifier

Rangkaian bridge rectifier dasar terdiri dari empat dioda (D1-D4), sumber AC di titik A dan B, serta beban resistor RL yang dipasang di antara terminal output positif dan negatif. Susunannya seperti belah ketupat: dua dioda mengarah ke terminal positif, dua dioda lainnya mengarah dari terminal negatif.

Dioda	Anoda	Katoda	Menghantar saat
D1	Titik A (AC)	Output +	A positif terhadap B
D3	Output -	Titik B (AC)	A positif terhadap B
D2	Titik B (AC)	Output +	B positif terhadap A
D4	Output -	Titik A (AC)	B positif terhadap A

Komponen pendukung yang hampir selalu menyertai bridge rectifier pada power supply nyata:

Trafo step down, untuk menurunkan tegangan PLN 220 V ke level yang dibutuhkan, misalnya 12 V atau 24 V.
Kapasitor filter, untuk menghaluskan DC berdenyut.
Sekring (fuse), di sisi input untuk melindungi dari arus berlebih.
Regulator tegangan, misalnya 7805 atau LM317, bila membutuhkan output yang stabil.

Tips praktis: pada komponen bridge kemasan, perhatikan tanda ~ untuk AC serta tanda + dan - untuk DC. Tertukarnya kaki AC dan DC saat memasang dapat merusak bridge, jadi periksa tandanya sebelum menyolder.

Cara Kerja Bridge Rectifier

Keterangan gambar: Positive Half-Cycle Current Flow Path dan Negative Half-Cycle Current Reversal

Bridge rectifier bekerja dengan mengarahkan arus melalui pasangan dioda yang berbeda pada setiap setengah siklus, sehingga arus di beban selalu mengalir ke arah yang sama.

Setengah siklus positif

Titik A menjadi positif dan titik B negatif.
D1 dan D3 mendapat bias maju sehingga menghantar. D2 dan D4 mendapat bias mundur sehingga menahan arus.
Arus mengalir dari A melalui D1, beban RL (dari terminal + ke -), D3, lalu kembali ke B.

Setengah siklus negatif

Titik B menjadi positif dan titik A negatif.
D2 dan D4 menghantar. D1 dan D3 menahan arus.
Arus mengalir dari B melalui D2, beban RL dengan arah yang sama seperti sebelumnya, D4, lalu kembali ke A.

Hasilnya, tegangan di RL selalu positif pada terminal + dan negatif pada terminal -. Setengah siklus negatif input tidak dibuang seperti pada penyearah setengah gelombang, melainkan "dibalik" menjadi positif. Karena itu, dalam satu periode input terdapat dua puncak output.

Polaritas input	Dioda menghantar	Dioda menahan	Arah arus di RL
A (+), B (-)	D1 dan D3	D2 dan D4	+ ke -
A (-), B (+)	D2 dan D4	D1 dan D3	+ ke -

Penurunan tegangan. Pada setiap saat ada dua dioda yang menghantar secara seri dengan beban. Pada dioda silikon, tiap dioda menyerap sekitar 0,7 V, sehingga tegangan puncak output kira-kira sama dengan tegangan puncak input dikurangi 1,4 V. Inilah alasan mengapa bridge rectifier kurang ideal untuk aplikasi tegangan sangat rendah.

Filter Kapasitor, Ripple, dan Rumus Penting

Output bridge rectifier masih berupa DC berdenyut, belum DC murni. Untuk menghaluskannya, pasang kapasitor elektrolit paralel dengan beban. Kapasitor mengisi saat tegangan naik melalui dioda yang menghantar, lalu melepas muatan ke beban ketika tegangan input turun, sehingga tegangan output menjadi jauh lebih rata.

Sisa gelombang yang tidak rata disebut ripple. Besarnya bergantung pada arus beban, frekuensi ripple, dan nilai kapasitor. Karena penyearahan gelombang penuh, frekuensi ripple adalah dua kali frekuensi input.

Tegangan puncak output (dioda silikon):

V_out(puncak) = V_m - 2V_F

Tegangan ripple puncak ke puncak, dengan f adalah frekuensi input:

V_r ≈ I_L / (2 × f × C)

Tegangan DC rata-rata tanpa filter (dioda ideal):

V_DC = 2V_m / π ≈ 0,637 V_m

Keterangan: V_m = tegangan puncak input, V_F = tegangan maju dioda (±0,7 V untuk silikon), V_r = tegangan ripple, I_L = arus beban, f = frekuensi input (50 Hz di Indonesia), C = kapasitansi.

Contoh perhitungan

Sebuah trafo 12 V AC (RMS) mencatu bridge rectifier dengan beban 1 A dan kapasitor 2.200 µF, pada frekuensi PLN 50 Hz.

Langkah	Perhitungan	Hasil
Tegangan puncak input	12 V x 1,414	±16,97 V
Tegangan puncak output	16,97 V - 1,4 V	±15,57 V
Ripple p-p	1 A / (2 x 50 Hz x 0,0022 F)	±4,55 V

Ripple 4,55 V tergolong besar. Untuk menurunkannya, naikkan nilai kapasitor (misalnya 4.700 µF atau lebih) atau kurangi arus beban. Ripple berbanding terbalik dengan kapasitansi, sehingga dua kali lipat kapasitor akan menurunkan ripple menjadi setengahnya.

Catatan pemilihan dioda: tegangan balik puncak (PIV) tiap dioda minimal sama dengan V_m. Dalam praktik, ambil rating tegangan balik dengan margin besar, misalnya 400 V atau lebih untuk jaringan listrik PLN, dan perhitungkan arus sesaat saat kapasitor pertama kali terisi (surge current).

Jenis-Jenis Bridge Rectifier

Bridge rectifier dikelompokkan berdasarkan jumlah fasa input dan kemampuan mengatur tegangan output.

Jenis	Jumlah dioda	Ciri utama	Contoh pemakaian
1 fasa tak terkendali	4 dioda	Output tetap, tidak bisa diatur	Adaptor, charger, power supply
1 fasa terkendali penuh	4 thyristor (SCR)	Tegangan output bisa diatur lewat sudut penyalaan	Kontrol motor DC, pengisi daya
1 fasa terkendali separuh	2 dioda + 2 thyristor	Pengaturan terbatas, lebih sederhana	Drive motor skala kecil
3 fasa tak terkendali	6 dioda	Ripple lebih kecil, daya besar	Industri, penyearah daya besar
3 fasa terkendali	6 thyristor	Daya besar dan tegangan bisa diatur	Drive motor industri, HVDC

Pada jenis tak terkendali, tegangan output ditentukan sepenuhnya oleh input. Pada jenis terkendali, dioda diganti sebagian atau seluruhnya dengan thyristor (SCR) sehingga tegangan output rata-rata bisa diatur dengan menunda waktu penyalaan.

Perbandingan: Half Wave, Full Wave Center Tap, dan Bridge Rectifier

Bridge rectifier unggul pada pemanfaatan trafo dan tegangan balik dioda, tetapi menanggung kerugian tegangan dua dioda. Nilai di bawah adalah nilai teoretis buku teks untuk dioda ideal dengan beban resistif.

Parameter	Half wave	Full wave center tap	Bridge rectifier
Jumlah dioda	1	2	4
Trafo center tap	Tidak perlu	Wajib	Tidak perlu
Frekuensi ripple	f (50 Hz)	2f (100 Hz)	2f (100 Hz)
Faktor ripple (tanpa filter)	1,21	0,482	0,482
Efisiensi maksimum	40,6%	81,2%	81,2%
PIV tiap dioda	V_m	2 x V_m	V_m
Dioda menghantar bersamaan	1	1	2

Jadi, jika trafo Anda tidak memiliki center tap dan Anda membutuhkan penyearahan gelombang penuh, bridge rectifier adalah pilihan yang paling masuk akal.

Kelebihan dan Kekurangan Bridge Rectifier

Kelebihan

Tidak memerlukan trafo center tap, sehingga lebih murah dan mudah didapat.
Memanfaatkan kedua setengah siklus, sehingga output lebih besar dan ripple lebih kecil dibanding penyearah setengah gelombang.
Utilisasi trafo lebih baik karena seluruh belitan sekunder dipakai pada kedua siklus.
Tegangan balik tiap dioda hanya sebesar V_m.
Tersedia dalam kemasan siap pakai, sehingga pemasangan mudah dan hemat ruang.

Kekurangan

Dua dioda selalu menghantar bersamaan, sehingga rugi tegangan sekitar 1,4 V dan panas lebih besar.
Kurang cocok untuk catu tegangan sangat rendah, karena kerugian 1,4 V menjadi proporsi besar.
Output tetap berdenyut dan memerlukan kapasitor filter.
Pada arus besar, bridge perlu heatsink agar tidak terlalu panas.
Arus kejut (surge) saat kapasitor kosong pertama kali terisi bisa sangat besar, sehingga rating IFSM harus diperhatikan.

Tipe Bridge Rectifier Populer dan Cara Memilihnya

Dua keluarga yang paling sering dijumpai teknisi adalah DB1xx untuk beban kecil dan KBPCxx untuk beban besar. Angka di tabel berasal dari datasheet pabrikan, dan nilai pastinya dapat berbeda antarmerek, jadi selalu cek datasheet komponen yang Anda beli.

Tipe	Arus rata-rata	Tegangan balik	Kemasan	Pemakaian umum
DB107	1 A	1000 V	DIP 4 kaki	Adaptor kecil, charger, rangkaian hobi
KBPC1010	10 A	1000 V	Kotak dengan lubang baut	Power supply bengkel, amplifier, charger aki

Tipe sejenis dengan huruf akhir yang berbeda, misalnya DB101 sampai DB107 atau KBPC10005 sampai KBPC1010, hanya berbeda pada rating tegangan balik (50 V sampai 1000 V). Pada kode KBPC1010, angka 10 di depan menunjukkan arus 10 A dan akhiran 10 menunjukkan 1000 V. Pada DB107, angka terakhir 7 menunjukkan varian 1000 V.

Langkah memilih bridge rectifier

Hitung tegangan puncak input. Kalikan tegangan RMS sekunder trafo dengan 1,414. Pilih rating tegangan balik minimal 2 kali nilai itu sebagai margin pengaman.
Tentukan arus beban maksimum. Pilih arus rata-rata bridge minimal 1,5 sampai 2 kali arus beban. Ini aturan praktis umum, bukan standar baku.
Periksa rating surge (IFSM). Beban dengan kapasitor besar menarik arus kejut tinggi saat pertama kali dinyalakan.
Pertimbangkan panas. Pada arus beberapa ampere, bridge perlu heatsink. Dua dioda yang menghantar menghasilkan daya sekitar 1,4 V x arus beban.
Cocokkan kemasan. Tentukan apakah memakai komponen through-hole, SMD, atau kotak berbaut sesuai desain PCB dan pendinginan.

Cara Mengecek Bridge Rectifier dengan Multimeter

Bridge rectifier yang sehat memberi pembacaan tegangan maju sekitar 0,4 sampai 0,7 V pada satu arah dan tidak menghantar (OL) pada arah sebaliknya, untuk keempat jalur dioda. Angka pastinya bergantung pada multimeter dan jenis dioda.

Matikan dan lepaskan daya. Cabut sumber listrik, lalu kosongkan kapasitor filter agar aman dan hasil ukur tidak keliru. Bila memungkinkan, lepas bridge dari PCB.
Set multimeter ke mode dioda. Gunakan simbol dioda, bukan mode ohm.
Uji dioda ke terminal positif. Probe merah pada salah satu kaki AC, probe hitam pada kaki +. Ulangi untuk kaki AC yang lain. Keduanya harus menunjukkan tegangan maju.
Uji dioda dari terminal negatif. Probe merah pada kaki -, probe hitam pada salah satu kaki AC. Ulangi untuk kaki AC yang lain. Keduanya juga harus menunjukkan tegangan maju.
Balik probe pada keempat jalur. Hasil yang benar adalah OL atau tak terhingga.

Hasil pembacaan	Artinya
Maju sekitar 0,4-0,7 V, balik OL	Dioda baik
Mendekati 0 V di kedua arah	Dioda short, bridge rusak
OL di kedua arah	Dioda putus (open), bridge rusak

Satu dioda yang rusak sudah cukup untuk mengganti seluruh bridge, karena keempat dioda berada dalam satu kemasan. Tegangan output yang menjadi setengah gelombang atau berdengung keras juga bisa menjadi tanda salah satu dioda bermasalah.

Fungsi dan Aplikasi Bridge Rectifier

Fungsi utama bridge rectifier adalah menyediakan DC dari sumber AC. Hampir setiap perangkat yang dicolokkan ke listrik PLN dan bekerja dengan tegangan DC memakainya di tahap awal.

Adaptor dan charger: mengubah AC rumah menjadi DC untuk ponsel, laptop, dan perangkat elektronik lain.
Power supply: bagian penyearah pada catu daya linier bengkel, amplifier, dan peralatan audio.
Pengisi aki dan baterai: menyediakan arus DC untuk proses pengisian.
Kontrol motor DC: versi terkendali dengan thyristor mengatur kecepatan motor.
Pengelasan: menyediakan tegangan berpolaritas tetap untuk aplikasi las.
Deteksi sinyal radio: mendeteksi amplitudo sinyal radio termodulasi.
Aplikasi tegangan tinggi: penyearahan pada rangkaian bertegangan tinggi dengan dioda yang ratingnya sesuai.

Pada sistem tiga fasa, misalnya sistem pembangkit dan alternator, jembatan enam dioda dipakai agar output DC lebih halus dan mampu melayani daya lebih besar.

Pertanyaan yang Sering Diajukan (FAQ)

Apa fungsi bridge rectifier?

Bridge rectifier berfungsi mengubah tegangan AC menjadi DC berdenyut dengan polaritas tetap menggunakan empat dioda. Hasilnya kemudian dihaluskan dengan kapasitor agar menjadi DC yang lebih rata.

Apa bedanya bridge rectifier dengan dioda biasa?

Dioda biasa hanya satu komponen yang meneruskan arus ke satu arah. Bridge rectifier menggabungkan empat dioda sehingga kedua setengah siklus AC dimanfaatkan, bukan hanya setengahnya.

Mengapa bridge rectifier memakai 4 dioda?

Empat dioda memungkinkan dua jalur arus bergantian. Satu pasang menghantar pada siklus positif dan pasangan lain pada siklus negatif, sehingga arus di beban selalu searah.

Berapa tegangan output bridge rectifier?

Tegangan puncak output kira-kira sama dengan tegangan puncak input dikurangi 1,4 V untuk dioda silikon. Dari trafo 12 V AC, puncaknya sekitar 15,6 V sebelum ripple.

Apakah bridge rectifier perlu kapasitor?

Untuk beban elektronik umumnya perlu. Tanpa kapasitor, output berupa DC berdenyut dengan ripple besar yang bisa mengganggu rangkaian.

Apa beda bridge rectifier dan full wave center tap?

Keduanya penyearah gelombang penuh. Center tap memakai dua dioda dan trafo bertap tengah, sedangkan bridge memakai empat dioda tanpa tap tengah dan tegangan balik tiap dioda lebih kecil.

Bagaimana tanda bridge rectifier rusak?

Tanda umumnya adalah output hilang, tegangan berdengung keras, bridge panas berlebihan, atau sekring putus. Pastikan dengan uji mode dioda pada multimeter.

Referensi

Randra Agustio Efryansah, S.T. Lulusan Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau, jurusan Teknik Elektro. Penulis artikel di bidang Instalasi Tenaga Listrik, Elektronika, dan Energi Terbarukan.

Kelas Teknisi - Teknik Listrik, Elektronika, dan Teknologi Industri