Thyristor

Print
Category: Listrik & Elektronika
Last Updated on Friday, 18 December 2015 Published Date Written by Herry Sudjendro

Thyristor (SCR)

 

Abstrak

 Oleh: Drs Herry Sudjendro, M.T

 

Thyristor adalah elemen semikonduktor 4 layer yang bila diterapkan pada tegangan searah (DC) akan  berfungsi sebagai sakelar yang menghubungkan antara Anoda dan Katoda dengan menyulut tegangan pada Gate. Sakelar akan terputus pada saat tegangan Gate sama dengan atau lebih kecil dari 0 Volt. Bila diterapkan pada tegangan ac, maka thyristor berfungsi sebagai penyearah tenaga yangb bisa diatur, dan besarnya tegangan keluaran Uo=Um/2p (1+Cos t)

                      Kata kunci: thyristor, layer

 

 

 

Thyristor adalah elemen semikonduktor 4 layer. Thyristor. Dasar pembentukannya ditunjukkan seperti gambar 1. Thyristor identik dengan transistor PNP dan NPN yang terpasang sedemikian rupa sehingga membentuk elektroda-elektroda Anoda, Katoda dan Gate.

 

 

 

  Gambar 3. Prinsip kerja penyukutan Thyristor

 

Thyristor bisa disulut kalau polaritas dalam arah maju. Kalau antara gate katoda diberi tegangan positif UG, maka akan mengalir arus Gate  IG atau IB2, maka Q2 bekerja dengan adanya bias maju.  Akibatnya mengalir arus kolektor IC2.  Karena             IC2 = IB1  maka  Q 1 bekerja dan IC1 mengalir .  Sehingga  meskipun arus gate( IG ) diputus, transistor Q 2 dan Q 1 tetap menghantar. Kemampuan Thyristor untuk tetap konduksi meskipun  arus  sudah di hilangkan di sebut“LATCHING“. Untuk membuat Thyristor konduksi ; hanya di perlukan pulsa sesaat pada Gate. Sekali konduksi , gate tidak perlu di kendalikan lagi dan Thyristor tetap konduksi.Kurva karakteristik pada gambar 4 menunjukkan bagaimana arus Gate yang masuk ke SCR menentukan besarnya tegangan yang diperlukan dari Anoda ke Katoda untuk membuat SCR hidup atau menghantar.        Jika Gate terbuka (IG=0), dengan tegangan maju diterapkan ke Anoda -Katoda,SCR dalam keadaan mati.     Namun jika tegangan Anoda - Katoda melampaui tegangan dadal UBo,SCR akan menghantar,dan arus hanya akan dibatasi oleh tegangan sumber dan tahanan luar (tahanan yang dihubungkan seri dengan SCR).

        Pada kondisi dadal kurva karakteristik digambarkan sebagai garis putus-putus, karena keadaan ini tidak stabil, daerah pensaklaran cepat.  Jika arus Gate bertambah,tegangan dadal maju berkurang, sehingga untuk nilai IG yang sangat besar (sekitar 50 mA)SCR akan segera hidup.Sekali SCR hidup atau on arus genggam (holding current) IH diperlukanuntuk menjaga alat tetap on.  Jika arus lebih rendah dari IH dengan cara menaikkan hambatan luar, SCR akan mati.. Perlu diperhatikan bahwa sekali SCR on,gerbang tidak dapat mengontrol lagi dan tidak dapat membuat SCR off.Hanya jika UA-K diturunkan ke nol atau jika arus dikurangi dibawah IH alat maka thyristor akan mati.

 

 Gambar 4. Karakteristik SCR

        SCR dapat dianalisis dengan cara menggunakan persamaan dua  transistor yang membagi SCR ditengah-tengah, seperti Gambar 1, Sifat Thyristor Terhadap Arus Searah ditunjukkan bila mana Thyristor bekerja seperti dioda,  menghantarkan arus dari arah Anoda ke Katoda. Thyristor dapat dibuat menghantar  dengan memberikan arus pada Gate.Setelah arus pada gate dimatikan SCR akan tetap bekerja.  Fungsi SCR sebagai pengatur  Catu daya DC.  Thyristor dapat digunakan untuk rangkaian tambahan pada pengontrol daya rata-rata DC ke beban atau untuk memindah dari daya DC yang ada ke AC pada harga yang ditetapkan, sedangkan frekuensi variabelnya tergantung pada kebutuhan.Rangkaian Thyristor Untuk Sumber Arus Searah, jika tegangan UG pada keadaan nol volt dan arus gate (IG) tidak mengalir, maka thyristor dalam keadaan tidak menghubung (Off), lihat Gambar 5.

 

 

Gambar 5. Pengujian SCR

 Jika UG dinaikkan dan saat IG mencapai pada harga tertentu, maka thyristor menghubung (ON). Pada saat thyristor sudah menghubung, gate tidak dapat berfungsi sebagai kendali thyristor.Ketika thyristor pada posisi ON praktis Anoda ke Katoda terhubung singkat, sedangkan selisih      tegangan antara Anoda dan Katoda maksimum 1 volt (biasanya 0,7 volt).

                Mengembalikan Thyristor ke Posisi OFF dapat dilakukan dengan cara:

 a.    Mengurangi arus thyristor dibawah harga arus genggam (hold)

 b.    Dengan cara mengurangi tegangan sumber US

 c.    Dengan cara menghubung singkat Anoda ke Katoda

 d.    (cara ini harus dilakukan dengan tegangan gate dilepas terlebih dahulu).

 e.    Melepas tegangan Anoda atau membuat tegangan Anoda lebih negatip terhadap katoda.

             Thyristor  sebagai Pengendali Kecerahan Lampu

 

      

Gambar 6. Rangkaian Pengatur kecerahan lampu.

      Dari gambar sebelah penyulutan dilakukan dengan menggunakan tegangan AC/DC.

        

Gambar 7. Hasil penyearahan terkendali

 

        Tahanan R dan kapasitor C mengakibatkan Tegangan Penyulut yang berpulsa

        dan juga berfungsi untuk Pengatur Waktu  ( + )  penyulutan.

 

 Gambar 8. Hasil pengukuran tegangan output Thiristor

 

Tegangan keluaran Thyristor adalah

 

 

 

 

 Kesimpulan:

 1.    Pada daerah tegangan searah DC, thyristor berfungsi sebagai saklar dan menghantarkan arus antara anoda dan katoda, dan akan bertahan walaupun tegangan Gate diubah-ubah. Saklar akan terputus bila tegangan Gate sama dengan atau lebih kecil dari 0 Volt.

     Pada tegangan bolak-balik, thyristor berfungsi sebagai penyearah tegangan terkendali.  Besarnya tegangan pada beban output adalah 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Heinrich Hubscher, Elektrotechnik Fachhstufe 2 Nachrichtentechnik,Braunschweig; Westermann, 1986

Limann/Pelka, Fernsehtechnik ohne Ballast, Franzis-Verlag;Munchen, 1983

 Peter Zastrow, Fernsehempfangstechnik, Cetakan ke 6, Frankfurter; Fachverlag, 1987.

 

 

 

 

Copyright 2019. Powered by Humas. PPPPTK BOE MALANG