A. SCR (SILICON
CONTROL ) SCR RECTIFIER PENGERTIAN 1.
Silicon Controlled Rectifier atau sering disingkat dengan SCR adalah Dioda yang memiliki fungsi sebagai pengendali. Silicon Controlled Rectifier ( SCR ) adalah salah satu komponen yang mirip dengan transistor karena memiliki tiga buah kaki. Tapi kaki pada SCR tidak sama dengan kaki yang terdapat pada transistor. transistor. Kaki Terminal Terminal ke- pada SCR tersebut dinamai dengan dengan Terminal erminal !"ate# !"ate# atau !"erbang# !"erbang# yang berfungsi berfungsi sebagai sebagai pengenda pengendalili (Control) (Control)$$ sedangkan kaki lainnya sama seperti Dioda pada umumnya yaitu Terminal !%noda# dan Terminal erminal !Katoda# !Katoda#.. &adi 'elaslah 'elaslah baha baha fungsi fungsi SCR ini beda dengan dengan transisto transistor. r. Silicon Silicon Contro Controlle lledd Recti Rectifie fierr (SCR) (SCR) merup merupaka akann salah salah satu satu dari dari anggot anggotaa kelomp kelompok ok kompo komponen nen Thyristor. Silicon Controlled Rectifier (SCR) atau Thrystor pertama kali diperkenalkan secara komersial pada tahun *+,. SCR memiliki kemampuan kemampuan untuk mengendalikan mengendalikan T Tegangan egangan dan daya yang relatif relatif tinggi dalam suatu perangka perangkatt kecil. kecil. SCR ini memiliki memiliki berbagai berbagai macam daya dan kekuatan$ misalnya sa'a SCR yang memiliki daya dan kekuatan sebesar / 0%. 1ni berartii SCR tersebut hanya bisa dipakai tidak lebih dari 0 %mpere atau sama dengan tak lebih dari 0 2att. 3leh karena itu SCR atau Thyristor sering difungsikan sebagai Saklar (Sitch) ataupun 4engendali (Controller) dalam Rangkaian 5lektronika yang menggunakan Teganga egangann / %rus %rus meneng menengahah-tin tingg ggii (6ediu (6edium-7 m-7igh igh 4oer) 4oer).. 8ebera 8eberapa pa aplika aplikasi si SCR di rangkaia rangkaiann elektroni elektronika ka diantara diantaranya nya seperi seperi rangkaia rangkaiann 9ampu 9ampu Dimmer Dimmer$ rangkaia rangkaiann 9ogika$ 9ogika$ rangkaian osilator$ rangkaian chopper$ rangkaian pengendali kecepatan motor$ rangkaian in:erter$ in:erter$ rangkaian timer dan lain sebagainya.
Dengan karakteristik yang serupa tabung thiratron$ maka SCR atau Tyristor (Therystor) masih termasuk termasuk keluarga keluarga semikondu semikonduktor ktor.. Terminal erminal !"ate# !"ate# yang berfungs berfungsii sebagai sebagai pengenda pengendalili terletak di lapisan bahan tipe-4 yang berdekatan dengan Kaki Terminal Terminal !Katoda# . Sebetulnya SCR terbuat dari bahan campuran 4 dan ;. 4ada dasarnya SCR atau Thyristor terdiri dari < lapis Semikonduktor yaitu 4;4; (4ositif ;egatif 4ositif ;egatif) atau sering disebut dengan 4;4; Trioda. Cara ker'a sebuah SCR hampir sama dengan sambungan dua buah bipolar transistor (bipolar 'unction transistor).
2. KARA KARAKT KTER ERIS ISTI TIK K SCR SCR ) S eb e b ua u a h S CR C R t er e r d ir i r i d ar a r i t ig i g a t er e r mi m i na n a l y ai a i tu t u a no n o da d a $ k a to t o da d a $ d an an g a t e . S C R berbed berbedaa dengan dengan dioda dioda recti rectifie fierr biasany biasanya. a. SCR dibu dibuat at dari dari empat empat buah buah lapis dioda. dioda. SCR banyak digunakan pada suatu sirkuit elekronika elekronika karena lebih lebih efisien efisien dibandi dibandingka ngkann komponen komponen lainnya lainnya terutama terutama pada pada pemakai pemakaian an saklar elektronik 0 ) S C R b i a s a ny a d i g u n ak a n u n t u k m e n g o nt r o l k h u s u sn y a p a d a t e g a n g a n t in i n gg g g i k ar a r en e n a S CR C R d ap a p at a t d ili l e e at a t ka k a n t eg e g an a n ga g a n d ar ar i s a mp m p ai a i 0 0 0 o lt l t t er e r ga g a nt n t un u n g p ad a d a s p es e s if i f ik i k d an a n t ip i p e d ar a r i S CR CR tersebut. SCR tidak akan menghantar atau on$ meskipun diberikan t e g a n g a n m a ' u s a m p a i p ad ad a t e g a n g a n b r e a k o : e r n y a S C R t e r s e b u t d i c a p a i ( 8 R = ) . S C R a k a n menghantar 'ika pada terminal gate diberi pemicuan yang berupa arus dengan tegangan positip dan SCR akan tetap on bila arus yang mengalir pad pada SCR SCR lebih ebih besa esar dari arus yang penahan (17). ) S at u- s at un ya c ar a u nt uk m em bu ka ( me ng -o ff -k an ) S CR a d a l a h d e n g a n m en e n gguu ra r a nngg i a r us u s T r ig i g eerr ( 1T 1 T ) d ib i b a a a h a r us us penahan (17). SCR adalah thyristor yang uni d i r e c t i o n a l $ k a r e n a k e t i k a t e r k o n d u k s i h a n y a b i s a meleatkan arus arus satu satu arah arah sa'a sa'a yaitu yaitu dari dari anoda anoda menu' menu'uu katod katoda. a. %rtiny %rtinya$SC a$SC R ak ti f k e tit i k a g at a t ee - ny n y a d ib i b er e r i p ol o l ar a r it i t as a s p os o s i tit i f d an a n a nt n t ar a r a a no n o da d a d an an katodanya dibias ma'u. Dan ketika sumber yang masuk pada SCR adalah sumber %C$ proses penyearahan akan berhenti saat siklus negatif ter'adi
3. SIMBOL SCR
4. DIAG DIAGRA RAM M DAN DAN SKE SKEMA MA SCR SCR 1 | Pag e
Keterangan : (a) (a) (b) (c) (d)
Susu Susuna nann nnya ya Susuna Susunann eki:al eki:alen en Rangka Rangkaia iann eki:al eki:alen en 9amban 9ambangg rang rangkai kaian an
5. KR! KR!A A KAR KARAK AKTE TERI RIST STIK IK SCR SCR
Dalam tegangan belakang SCR seperti diode.1ni tidak akan terhubung sampai alat ini breaks-o:er. Komponen SCR dirancang dirancang untuk brek-o:er tegangan tegangan yang tinggi (dalam (dalam hal ini untuk menghindari menghindari situasi ini). > lebih besar dari < . . Di tegangan depan SCR bisa breaks-o:er dalam satu dari tiga kasus berikut? Tegangan di dalam ini lebih besar dari 7 (7olding oltage) dan arus pulsa yang tetap diterima di •
•
•
2 | Pag e
gate. Ketika tegangan diantara anoda dan katoda kenaikan setinggi break-o:erdepan 8 (8reak-o:er oltage). oltage). Dalam keadaan ini$ hambatan aliran tetap berhembus dal dalam transi transistor stor @$ @$ yan yangg meny menyeb ebab abkan kan hubu hubung ngan an @0 @0 dande dandenga ngann demiki dem ikian an mening men ingkat katka kann hubung hub ungan an untuk untu k @ sampai sam pai kedua kedu a tran transi sistor stor terhu terhubu bung ng.. 7al 7al ini ini biasan asanya ya buka bukann hubu hubung ngan an yang yang diinginkan$dengan demikian SCR diprogram untuk untuk 8 yang sangat tinggi (lebih dari < < ). ) . 4erubahan yang sangat cepat dari tegangan dari %K (tegangan diantara anoda dan katoda)$ alaupun 'ika %K lebih kecil dari 8.Antuk menghindari situasi ini kapasitor kadan ka dangk gkala ala ditamb dit ambahk ahkan an dalam dal am parare par arell ke SCR SCR yan yangg di' di'el elaskan askan pada pada cont contoh oh berik berikut ut??
Rang-a&an SCR ". PRIN PRINSI SIP P KER# KER#A A SCR SCR 4ada prinsipnya$ cara ker'a SCR sama seperti dioda normal$ namun SCR memerlukan tegangan positif pada kaki !"ate ("erbang)# untuk dapat mengaktifkannya. 4ada saat kaki "ate diberikan tegangan positif sebagai pemicu (trigger)$ SCR akan menghantarkan arus listrik dari %noda (%) ke Katoda (K). Sekali SCR mencapai keadaan !3;# maka selamanya akan akan 3; meskip meskipun un tegan tegangan gan positi positiff yang yang berfu berfungs ngsii sebaga sebagaii pemicu pemicu (trigg (trigger) er) terseb tersebut ut dilepaskan. Antuk membuat SCR men'adi kondisi !3==#$ arus ma'u %noda-Katoda harus diturunkan hingga berada pada titik 1h (7olding Current) SCR. 8esarnya arus 7olding atau 1h sebuah SCR dapat dilihat dari datasheet SCR itu sendiri. Karena masing-masing 'enis SCR memiliki arus 7olding yang berbeda-beda. ;amun$ pada dasarnya untuk mengembalikan SCR ke kondisi !3==#$ kita hanya perlu menurunkan tegangan ma'u %noda-Katoda ke titik ;ol.
7. #ENIS $ #ENIS SCR Dalam Dala m praktek prak teknya$ nya$ dikenal dike nal berbagai berb agai piranti pira nti pnpn pnpn yang yang seru serupa pa deng dengan an SCR. SCR. 8er 8erik ikut ut ini ini ada adala lahh pen'elasan dari berbagai 'enis SCR tersebut.
a. LASCR LASCR ( %&g' %&g'ta ta)t& )t&*a *ate te+ + SCR, SCR,
9%SC 9%SCR R atau atau SCR SCR akti:as akti :asi-c i-cahay ahayaa ditun' ditun'ukkan ukkan pada pada gambar gambar diatas diatas ini. Tanda anda - tanda tanda panah panah menun' menun'ukkan ukkan cahaya cahaya datang datang yang yang akan menemb menembus us 'endel 'endela pirant pirantii dan mengen mengenai ai lapisa lapisan-l n-lapi apisan san pengosongan transistor. 8ila cahaya itu cukup kuat$ elektron-elektron :alensi akan dilepaskan dari orbit-orbitnya men'adi elektron-elektron bebas. Ketika elektron-elektron ini mengalir keluar keluar dari dari kolekt kolektor or dan memasu memasuki ki basis basis transi transisto storr$ maka maka proses proses regene regeneras rasii akan akan berlangsung sampai 9%SCR men'adi tertutup atau menyambung. Setelah 9%SCR ditutup oleh suatu picu cahaya$ keadaan ini akan bertahan terus al alaup aupun tid tidak ak mend mendap apat at masu masuka kann cahay cahayaa selan'utnya. Antuk memberi sensiti:itas maksimum terhadap cahaya$ gerbang SCR dibiarkan terbuk ter bukaa seper se pertiti ditun' tun'ukkan ukkan oleh. oleh. &ika &ika dikehen dikehenda daki ki tingka tingkatt alih (tin (tingka gkatt acuan) acuan) yang yang dapat dap at diubah diu bah-3 | Pag e
ubah$ maka rangkaian pengatur dapat ditambahkan ditambahk an seperti diperl perlihat ihatka kann pad pada "amb "ambaar. 7ambatan gerbang akan mengalihkan sebagian dari elektron elektron yang dihasilkan oleh cahaya masuk dan dengan demikian mengubah kepekaan rangkaian terhadap cahaya yang masuk.
. GCS ( gate gate)/ )/ntr ntr/%% /%%e+ e+ 01&t)' 01&t)',,
Seperti yang telah diketahui$ pemutusan arus rendah merupakan cara yang normal untuk membuka saklar SCR. ;amun saklar kendali gerbang ("CS) adalah saklar yang diranca rancang ng unt untuk uk dib dibuk ukaa seca secara ra mud mudah ah den denga gann picu cu prateg pra tegang angan an balik bal ik.. Antuk Ant uk "CS "C S penutu pen utupan pan dilakukan dengan picu positif dan pembukaan dilakukan picu dengan negatif (atau deng de ngan an pemu pemutu tusa sann arus ar us rendah rendah).). Rangka Rangkaian ian "CS "CS diberi diberikan kan pada pada "ambar "ambar . Setia Setiapp picu posi positif tif akan akan menutup saklar tersebut dan setiap picu negatif akan membukanya. Sebagai akibatnya akan diperoleh keluaran gelombang persegi seperti terlihat dalam gambar. 4iranti "CS digunakan dalam rangkaian-r rangkaian-rangkai angkaian an pencacah $ rangkaian-ra rangkaian-rangkaia ngkaiann digital $ dan penerapan penerapan - penerapan penerapan lain yang menyediakan picu negatif untuk penghentian operasi.
). SCS ( 0& 0&%&%&-/n /n)/n )/ntr/ tr/%%e %%e+ + 01&t) 01&t)', ',
(a)
(b)
(c)
(d)
Keterangan : (a) (b) (c) (d)
Susunannya Susunan eki:alen Rangkaian eki:alen 9ambang ra rangkaian
Daerah - daerah pengandung tak - murnian dari suatu saklar kendali silikon (SCS) diperlihatkan pada "ambar $ 6asing-masing daerah tersebut dihubungkan dengan penyalur luar. 8ayangkan baha piranti ini terdiri dari dua bagian yang terpisah seperti ditun'ukkan pada "ambar. 4 | Pag e
Dengan demikian sistem ini ekui:alen dengan dengan saklar penahan yang menyediakan saluran kepada kedua basi basisnya. snya. Suatu Suatu picu cu prateg prategan anga gann ma'u ma'u yang diber diberika ikann kepad kepadaa salah ah satu basis bas is terse ter sebut but akan ak an menutup SCS. 8egitu pula suatu picu prategangan balik pada salah satu basisinya akan membuka piranti piranti saklar ini.9ambang ini.9ambang rangkaian SCS diperlihatkan ihatkan pada "ambar. "ambar. "erbang "erbang di baah disebut disebut gerbang gerbang katode. katode. "erbang "erbang di atas disebut disebut gerbang gerbang anode. anode. Dibandingkan Dibandingkan deng de ngan an SCR$ SC R$ SCS SC S terhitung sebagai piranti daya rendah. %rus yang dihadapi berukuran mili ampere dan bukan berukuran ampere seperti di'umpai dalam operasi SCR.
+. Cr/1ar S)r
Gaar 4.2. Cr/1ar SCR Salah satu aplikasi penting dari SCR adalah ah melindungi beban seperti1 C digital terhadap kelebihan han tegangan yang berasal dari catu daya$ dimanakelebihan tegangan ini dapat menyebabkan kerusakan pada piranti tersebut."ambar <.0.* menun'ukkan menun'ukkan catu daya CC yang digunakan pada bbeban eban yang diproteksi. Dibaah Dibaah kondisi normal$ CC lebih kecil dari tegangan breakdondida Bener. Dalam kasus ini$ tidak ada tegangan tegangan pada R$ dan SCR akan tetap terbuka. terbuka. 8eban akan menerima menerima tegangan CC dan semuanya baik. %pabila tegangan catu daya naik sehingga CC terlalu besar$ dioda Bener akan breakdon dan tegangan akan terlihat pada hambatan R. %pabila tegangan ini lebih besar daripada tegangan pemicu SCR$ SCR akan tersulut dan men'adi grendel yang tertutup. Tindakan ini mirip dengan melempar sebuah crobar melalui terminal beban. Karena SCR akan hidup sangat cepat (ms untuk 0;<<<)$ beban akan secara cepat dilindungi dari efek yang merusakkan karena kelebihan tegangan. Kelebihan tegangan yang menyulut SCR
adalah ?
!CC ! 6 !GT Crobar$ melalui bentuk proteksi yang drastis$ merupakan hal yang perlu untuk banyak 1C digital yang tidak dapat menahan kelebihan tegangan yang cukup besar. Daripada merusakkan 1C yang mahal$ kita dapat menggunakan menggunakan SCR crobar untuk mempersingkat mempersingkat terminal beban pada saat pertama pertama kali ada tanda kelebihan han tegangan. tegangan. Dengan SCR crobar$ crobar$ sebuah sebuah sekering ng atau pembatas pembatas arus dibutuhkan dibutuhkan untuk mencegah kerusakan pada catu daya. Crobar pada "ambar <.0.* merupakan sebuah prototipe$ sebuahrangkaian dasar yang dapat dimodifikasi dan dikembangkan. dikembangkan. 4rototipe 4rototipe ini tepat bagi banyak aplikasi aplikasi . %kan tetapi tidak memiliki soft turn-on karena 5 | Pag e
sudut pada Bener berbentuk berbentuk melengkung melengkung dan tidak bersudut bersudut ta'am. Ketika kita melakukan perhitungan perhitungan toleransi toleransi tegangan Bener $ soft turn-on tersebut tersebut dapat mengakibatka mengakibatkann tegangan tegangan daya men'adi sangat berbahaya sebelum SCR terbakar. Salah Salah satu cara untuk untuk mengatasi mengatasi soft turn-on turn-on adalah adalah dengan dengan menambahk menambahkan an sedikit sedikit perolehan tegangan seperti "ambar <.0.. Amumnya$ transistor dalam keadaan mati. ;amu ;amunn keti ketika ka tega tegang ngan an kelu keluar aran an meni mening ngka kat$ t$ tran transi sist stor or akhi akhirn rnya ya meny menyal alaa dan dan menghasil menghasilkan kan tegangan tegangan tegangan tegangan tinggi tinggi diluar diluar R<. Karena Karena transistor transistor menyediakan menyediakan peroleha perolehann tegangan tegangan samped samped kira-kira kira-kira R< / R$ sedikit sedikit kelebiha kelebihann tegangan tegangan dapat dapat menggerakkan SCR.
Gaar 4.2.78 Penaa'an 9er/%e'an tran0&0t/r -e )r/1ar Dioda yang digunakan akan mengkompensasikan temperature dioda emitter dasar transistor. 4enyesuaian pelatuk pelatuk ini menyebabkan menyebabkan kita mengatur trip point dari rangkaian rangkaian tersebut$ yang secara tipikal berada sampai + persen di atas tegangan normal.
Gaar 4.2.77 Penaa'an a9%&&er IC -e )r/1ar Crobar dapat ditambah dengan amplifier 1C seperti "ambar <.0.. <.0.. Kotak segitiga merupakan sebuah 1C penguat yang disebut dengan pembanding ( comparator ). 4enguat ini memiliki masukan nonpembalik() dan in:erting in:erting (-). Saat masukan nonpembalik nonpembalik lebih besar dari masukan pembalik pembalik $ maka keluaran akan positif.f. Ketika masukan pembalik lebih besar daripada masukan nonpembalik nonpembalik$$ maka keluarannya keluarannya akan men'adi negatif. 4enguat 4enguat memiliki perolehan tegangan tegangan yang cukup besar$ besar$ biasanya . . kali atau lebih. Karena perolehan ehan tegangan tegangan yang besar ini$ rangkaian rangkaian dapat mendeteksi mendeteksi kelebihan tegangan tegangan yang paling paling kecil. Dioda Bener menghasilkan tegangan $ yang diberikan ke masukan minus dari penguat. Ketika tegangan tegangan catu 0 (keluaran (keluaran normal)$ penala pemicu diset untuk menghasilkan menghasilkan tegangan tegangan sedikit lebih kecil daripada daripada pada masukan positif. Karena masukan negatif lebih besar daripada daripada masukan positif$ keluaran penguat akan negati:e dan SCR terbuka.
6 | Pag e
%pabila la tegangan catu di atas 0 $ masukan positif pada penguat penguat men'adi lebih besar daripada daripada . Kemudian$ an$ keluaran keluaran penguat men'adi positif dan SCR tersulut. tersulut. 7al ini secara cepat akan memutus catu dengan crobar terminal beban.
;. APLIKASI SCR 7, S)r Seaga& Seaga& Sa-%ar Sa-%ar Pengaan Pengaan E%e-tr/n E%e-tr/n&&SCR sebagai saklar dapat dipergunakan sebagai proteksi arus yang mengalir ke beban baik berupa lampu maupun motor listrik. 4engaturan ini dapat dilakukan dengan memanfaatkan rangkaian umpan balik (feed back) yang menghubungkan keluar keluaran an SCR ke gate gate SCR. SCR. 8eban 8eban maksim maksimum um yang yang dapat dapat ditang ditanggun gungg SCR tergantung pada karakteristik dari SCR tersebut serta penyulutan yang dilakukan pada gate SCR. Ampan balik tersebut tidak dapat langsung dihubungkan dengan gate SCR karena tegangan keluaran yang dihasilkan keluaran SCR terlampau besar untuk menyulut gate SCR$ sehingga perlu tambahan rangkaian agar SCR tidak rusak. "ambar rangkaian di baah ini merupakan pemakaian atau penggunaan komponen SCR sebagai proteksi khususnya proteksi terhadap arus lebih.
Gaar Rang-a&an SCR Seaga& Sa-%ar Pengaan E%e-tr/n&Sumber tegangan pada rangkaian terebut di atas langsung berasal dari 'ala-'ala 49; 00 olt$ yang langsun langsungg disambun disambungg seri dengan beban lampu dan SCR. Selan'ut Selan'utnya nya untuk untuk rangkaia rangkaiann pengenda pengendalili diperluka diperlukann penyeara penyearahh tegangan tegangan sistem sistem 'embatan 'emba tan (bridge (bridge diode) diode) yaitu D - D <. Rangkaian pengendali SCR terdiri dari dua buah transistor yaitu @ dan @ 0. %pabila beban yang ditanggung SCR terlampau besar$ besar$ rangkaian pengendali beker'a dan SCR berada pada kondisi “OFF” . 8esar arus maksimum yang dapat ditanggung SCR dapat ubah-ubah dengan mengatur potensiometer atau tahanan :ariabel (R).
7 | Pag e
2, Rang-a&an nt<- Mengeta'<& Ke/)/ran Ga0 Rangkaian untuk 6engetahui Kebocoran "as ini dapat mendeteksi atau mengetahui adanya kebocoran gas. Dalam rangkaian ini tahanan dari Sensor akan berubah bila adanya kebocoran "as yang mencapai maksimum. Dengan adanya perubahan tahanan tersebut$ maka tegangan akan berubah dan mengaktifkan Transistor$ oleh Transi Transistor stor tersebut tersebut tegangan tegangan akan diperkuat diperkuat untuk untuk mentrige mentrigerr SCR yang akan menggerakan relay.Relay dapat dihubungkan dengan beban berupa lampu atau alarm.
Rang-a&an
. KEN KENT TNG NGAN AN DAN DAN KERG KERGIA IAN N SCR SCR a. Ke
•
adalah pematian ini dilakukan dengan sederhana yaitu menghentikan arus di base.
. Ker
8 | Pag e
•
•
Keburukan dari SCR adalah pematian ini. 4ematian dari SCR hanya ada satu cara yaitu mengurangi arus yang mengalir melalui ini disamping arus yang utama. Kerugiannya adalah aktu penekanan tombol lebih lama dan selama penekanan tombol dalam keadaaan tegangan yang tinggi dibangun dalam ini$ dengan demikian ini tidak bisa digunakan untuk penekanan tombol untuk arus yang besar.
B. #T (NI (NI #NCT #NCTION ION TRANS TRANSIST ISTOR OR) =
7. PE PENG NGER ERT TIAN IAN # #T
Ani &unction Transistor (A&T) atau dalam bahasa 1ndonesia sering disebut dengan Transistor Samb Sambun unga gann Tungg unggal al adal adalah ah Komp Kompon onen en 5lek 5lektr tron onik ikaa %kti %ktiff yang yang terb terbua uatt dari dari baha bahann semiko semikondu ndukto ktorr$ A&T memili memiliki ki tiga tiga termin terminal al dan dan hanya hanya memili memiliki ki satu satu sambun sambungan gan.. 4ada 4ada umumnya A&T digunakan sebagai Saklar 5lektronik dan penghasil 1syarat 4ulsa. Seperti namanya$ Ani &unction Transistor atau A&T 'uga digolongkan sebagai salah satu anggota dari keluarga Transistor$ Transistor$ namun berbeda dengan Transistor 8ipolar pada umumnya$ Ani &unction Transistor Transistor atau A&T ini tidak memiliki m emiliki Terminal/5lektro Terminal/5lektroda da Kolektor. A&T yang memiliki Tiga Terminal ini terdiri dari Terminal 5mitor (5) dan 0 Terminal 8asis (8 dan 80). 3leh karena itu$ Transistor A&T ini sering disebut 'uga dengan Dioda 8erbasis "anda ( Double Base Diode). Diode).
2. STR STRKT KTR R DASAR ASAR #T #T
9 | Pag e
Struktur dasar Ani &unction Transistor atau A&T dapat dilihat pada gambar ini. 4ada dasarnya A&T terdiri dari semikonduktor 'enis Silikon yang bertipe ; yang didoping ringan dan sepotong Silikon bertipe 4 yang berukuran kecil dengan doping tinggi (berat) di satu sisinya untuk menghasilkan sambungan tunggal 4-; (4-; &unction). Komponen ini dikenal dengan nama !Dioda dua 8asis#. Sambungan Tunggal inilah yang kemudian di'adikan terminologi A&T yaitu Ani &unction Transistor. Di kedua u'ung batang silikon yang bertipe ;$ terdapat dua kontak 3hmik yang membentuk terminal 8 (8asis ) dan (8asis 0). Daerah Semikonduktor yang bertipe 4 men'adi Terminal 5mitor (5) pada A&T tersebut.
"ambar "ambar menun' menun'ukk ukkan an susuna susunann dasar dasar A&T. A&T. Kira-k Kira-kir iraa diteng ditengah ah batang batang siliko silikonn (mater (material ial Type ;) terdapatlah meterial 4 ini akan beker'a sebagai emiter 5$ 'adi terdapatlah 'unction 4; pada batangan tersebut
10 | P a g e
%da dua tipe dari transistor pertemuan tunggal$ yaitu?
. Transist Transistor or pertemuan pertemuan tunggal tunggal dasar$ dasar$ atau A&T$ A&T$ adalah sebuah sebuah peranti peranti sederhana sederhana yang pada dasarnya adalah sebuah batangan semikonduktor tipe-n yang ditambahkan difusi bahan tipe-p di suatu tempat sepan'ang s epan'ang batangan$ batangan$ menentukan parameter E dari peranti. 4eranti 0;0,<, adalah :ersi yang paling sering digunakan.
0. Transist Transistor or pertemuan pertemuan tunggal tunggal dapat dapat diprogram$ diprogram$ atau 4AT$ 4AT$ sebenarnya sebenarnya adalah adalah saudara dekat tiristor. Seperti tiristor$ tiristor$ ini terbentuk dari empat lapisan 4-; dan mempunyai sebuah anoda dan sebuah katoda yang y ang tersambung ke lapisan pertama dan lapisan terakhir$ dan sebuah gerbang yang disambungkan ke salah satu lapisan tengah. 4enggunaan 4AT tidak dapat secara langsung dipertukarkan dengan penggunaan A&T$ tetapi menun'ukkan fungsi fungsi yang yang mirip. mirip. 4ada 4ada konfig konfigura urasi si sirkui sirkuitt kon:en kon:ensio sional nal$$ digun digunaka akann dua resist resistor or pemrogram untuk mengeset parameter E dari 4AT$ pada konfigurasi ini$ A&T berlaku seperti A&T kon:ensional. 4eranti 0;,0F adalah contoh dari peranti ini
3. SIMBOL #T
11 | P a g e
4. KR! KR!A A KAR KARAK AKTE TERI RIST STIK IK #T #T
4ada 4ada prinsi prinsipny pnyaa karakt karakteri eristi stikk dari dari sebuah sebuah transi transisto storr sambun sambungan gan tungga tunggall (uni' (uni'unc unctio tionn transistor ) dapat di'elaskan secara sederhana melalui sebuah kur:a seperti yang terlihat pada gambar F.+ di atas. Kur:a tersebut merupakan kur:a dari tegangan emiter ( 5) dan arus emiter (1 5) pada sebuah transistor sambungan tunggal (uni'unction transistor) serta dinyatakan sebagai kur:a A&T .4ada kur:a A&T tersebut dapat kita lihat baha saat tidak ada tegangan emiter 5 G olt maka dioda berkondisi prategangan prategangan balik (re:erse ( re:erse bias).Dioda yang sedang dalam kondisi prategangan balik (re:erse bias) tersebut akanmengalirkan sebuah arus listrik yang sangat kecil$ yaitu arus 'enuh balik re:ersesaturation current ) dan disimbolkan dengan H153 . Saat tegangan emiter 5 mulai mulai dinaikan dinaikan maka dioda dioda (D) men'adi kurang berkondisi prategangan balik (re:erse bias) dan arus emiter 15 men'adi kurang bernilai negatif. Saat tegangan emiter 5 men'adi cukup tinggi maka dioda (D) akan berubah kondisi men'adi prate ategangan ma' ma'u (forard bias). Dioda yang berkondisi prategangan prategangan ma'u(forard bias) tersebut akan memasukan lubang-lubang (holes) ke dalam tahanan basis (R8) sehi sehingga ngga menyebabkan tahanan basis (R8) tersebut akan memilikikelebihan memilikikelebihan lubang-lubang lubang-lubang (holes) dan akhirnya akan menurunkan nilai tahanan basis (R8). Sebagai Sebagai contoh$ contoh$ ketika ketika 1 5 G maka maka R8 G + I dan ketika 1 5 G +m% maka R 8 G <I. Kur:a A&Ttersebut memperlihatkan b a h a taha tahannan bas basis is (R8) akan akan menu menuru runn di saat saat tega tegang ngan an emit emiter er (5) menuru menurunn dan arus arus emiter (1 5) meningkat sehingga membuat tahanan basis (R8) terse ersebu butt memiliki kondukti:itas kondukti: itas yang tinggi. 4erilaku menurunnya R 8 akibat 5 dan 15 tersebut dinyatakan sebagai tahanan negatif atau negati:e resistance.
12 | P a g e
4ada kur:a A&T tersebut dapat kita perhatikan baha tegangan dan arus pada titik puncak (pea (p eakk poin po intt ) dari dari kur:a terse tersebut but adal adalah ah sama sama dengan dengan tega teganga ngann puncak puncak 4 (peak :oltage) dan arus puncak 14 (peak current ). Tegangan puncak 4 pada kur:a tersebut merupakan tegangan emiter 5 yang membuat sebuah transisi dari daerah terputus (cutoff region) menu'u daerah tahanan negatif negatif (negati:e (negati:e resistance resistance region)$ region)$ sedangkan sedangkan arus puncak puncak 1 4 pada pada kur:a kur:a terseb tersebut ut merupakan arus minimum yang dibutuhkan untuk mengaktifkan transistor sambungan tunggal (uni'unction transisto). 4ada kur:a A&T tersebut 'uga terlihat baha tegangan dan arus pada titik lembah (:alley point) dari kur:a tersebut adalah sama dengan tegangan lembah (:alley :oltage) dan arus lembah 1 (:alley (:al ley current curr ent ). Teg Tegan anga gann lemba lembahh pada kur:a tersebut merupakan tegangan emiter 5 yang membuat sebuah transisi dari daerah tahanan negatif (negati:e resistance region) region) menu'u menu'u daerah daerah 'enuh 'enuh (saturatio (saturationn region). region). 4ada daerah daerah 'enuh 'enuh (saturation (saturation region) region) tersebut tahanan basis R8 akan akan berope beroperas rasii layakn layaknya ya sebua sebuahh tahana tahanann positi positif (pos (p osititi: i:ee resi re sist stan ance ce)$)$ yaitu peningkatan nilai tahanan pada R 8 dan nilai arus pada 1 5 akan menyebabkan menyebabkan kenaikan kenaikan tegangan pada 5. 4ada kur:a A&T tersebut 'uga terlihat tegangan 58(S% 58(S%T) yang merupakan tegangan yang melintasi basis (8) dan emiter (5).
5. PRIN PRINSI SIP P KER# KER#A A #T #T Saat Tegangan diantara 5mitor (5) dan 8asis (8) adalah ;ol$ A&T tidak menghantarkan arus listrik$ Semikonduktor Semikonduktor batang batang yang bertipe ; akan berfungsi berfungsi sebagai sebagai penghamb penghambat at (memiliki resistansi yang tinggi). ;amun akan ada sedikit arus bocor yang mengalir karena bias terbalik (re:erse bias). 4ada saat tegangan di 5mitor (5) dan 8asis (8) dinaikan secara bertahap$ resistansi diantara 5mitor dan 8asis akan berkurang dan arus terbalik (re:erse current) 'uga akan berkurang. Ketika Tegangan 5mitor dinaikan hingga ke le:el bias ma'u$ arus listrik di 5mitor akan mengalir. 7al ini dikarenakan Hole pada Hole pada Semikonduktor yang di doping berat bertipe 4 mulai memasuki daerah semikonduktor tipe ; dan bergabung kembali dengan Elektron yang Elektron yang di 8atang Semikonduktor bertipe ; (yang di doping ringan). Dengan demikian Ani &unction Transistor Transistor atau A&T ini kemudian mulai menghantarkan menghantarkan arus listrik dari 80 ke 8
". PE PENG NGOP OPER ERAS ASIA IAN N #T #T
13 | P a g e
4ada prinsipny prinsipnyaa sebuah sebuah transistor transistor sambungan sambungan tunggal tunggal (uni'uncti (uni'unctiontr ontransis ansistor) tor) merupakan merupakan komponen pengganti dari rangkaian yang terlihat pada gamb ambar dan rangkaian tersebut dinyatakan sebagai rangkaian eki:alen A&T. Rangkaian eki:alen A&T tersebut disusun oleh sebuah dioda (D)$ sebuah tahanan :ariabel R 8 dan sebuah sebuah tahanan tahanan tetap R 80 .4ada rangkaian eki:alen A&T terseb ut te rl iha t bah a di an ta ra 8 dan 80 terdapat 0 (dua) buah tahanan$ yaitu sebuah tahanan :ariabel R 8 dan sebuah tahanan tetap R 80 . Tahanan :ariabel R 8 dan dan tahan tahanan an tetap tetap R 80 pada pada rangk rangkaia aiann eki:al eki:alen en A&T terseb tersebut ut membentuk sebuah tahanan antar basis (inter - base resistance) serta disimbolkan dengan R88 .Tahanan :ariabel pada R 8 disebut dis ebut demikian karena nilai tahanan t ahanan tersebut akanb akan berub erubah ah-u -uba bahh sesuai dengan dengan arus emiter emiter 1 5 sehingga sehingga membuat membuat tahanan tahanan pada R 8 tersebut beroperasi layaknya sebuah sebuah tahana tahanann :aria :ariabel bel (:ariab (:ariable le resist resistanc ance). e).Ran Rangka gkaia iann eki:al eki:alen en A&T terseb tersebut ut 'uga 'uga menun'uk menu n'ukan an sebuah sebu ah persamb pers ambungan ungan 4; (4; (4 ; 'unction 'unc tion)) yan yangg dib dibua uatt ole olehh dio dioda da (D) (D ) dan dan teg tegan anga gann yang melintasi dioda tersebut dinyatakan sebagai tegangan dioda serta disimbolkan dengan D . Tahanan :ariabel R 8 dan tegangan pada titik % % di dalam rangkaian eki:alen A&T tersebut membentuk membentuk sebuah sebuah pembagi pembagi tegangan tegangan (:oltage (:oltage di:ision). di:ision). Secara matemati matematiss pembagi pembagi tegangan % dapat ditulis sebagai berikut? VA =
RB 1 RB 1 + RB 2
VBB
!A n !BB D&ana : % G Tegangan Tegangan pada titik titi k % (olt) R8 G Tahanan :ariabel 8 (I) R80 G Tahanan :ariabel 8 0 (I) 88 G Tegangan Tegangan 8 H 80 (olt)
n G Rasio pengimbang (intrinsic standoff ratio)$ dimana
14 | P a g e
n=
RB 1 RB 1+ RB 2
=
RB 1 RBB
>. PRINSI PRINSIP P KER#A KER#A #T #T SEBAG SEBAGAI AI OSCIL OSCILA ATOR TOR 6ula-mula pada C tidak ada muatan (Ac G ). Tegangan ini adalah tegangan A5 yang diberikan kepada emitor. 6aka antara emitor 5 dan basis 8 ada perlaanan yang tinggi$ seba sebabb dika dikata taka kann ada ada pote potens nsia iall posi posititip. p. 4ote 4otens nsia iall pada pada kato katoda da ini ini dite ditent ntuk ukan an oleh oleh perbandingan antara 40-R8-R% (yang ada didalam transistor) dan R. Tegangan di C (Ac) naik dengan kecepatan yang ditentukan oleh konstanta aktu 4 dengan C. 6aka tegangan pada 5 men'adi positip. &ika tegangan Ac mencapai harga ApA&T (A5 G Ac J Ap) maka A&T akan akan mengha menghanta ntarr$ dan dan turun turunlah lah perla perlaan anan an antara antara 5mitor 5mitor 5 dan 8asis 8asis .4en .4enuru uruna nann perlaanan (tahanan) R5 - 8 menghubung singkat C (kondensator membuang muatan). 8ila tegangan C (Ac G A5) turun hingga mencapai 0$ maka A&T menyumbat lagi (sakelar S terbuka)$ pada kondisi ini C pun akan kembali mengisi muatan. Demikian ke'adian ini ter'adi berulang- ulang
Rang-a&an <@t 0eaga&Den?
8entuk 8entuk tegangan tegangan pada kondensato kondensatorr dan %rus buang buang muatan(pe muatan(pengoso ngosongan ngan)kon )kondensa densator tor membangkitkan tegangan denyut pada R. 4erubahan tahanan pada basis 0 diatur dengan potensiometer 40. 40 mengatur amplitudo gigi gerga'i$ sebab dengan 40 kita menetapkan tingginya tingginya amplitudo amplitudo Ap$ makin besar besar 40$ makin tinggi tinggi pula tegangan tegangan katoda$ katoda$ sehingga sehingga diperlukan tegangan A5 yang lebih tinggi untuk men'adikan dioda menghantar. R berguna untuk mengatasi arus pengosongan dari C supaya dioda tidak rusak. 8esarnya frekuensi ditentukan oleh konstanta aktu 4 - C dan 'uga oleh karakteristik A&T. 6akin besar 4$makin rendah pula frekuensinya. Selama C membuang muatan$ maka arus yang leat R akan menimbulkan menimbulkan tegangan tegangan bentuk denyut denyut (pulsa). (pulsa). Sirkuit A&T pernah pernah terkenal terkenal pada pengg penggema emarr elekt elektron ronika ika transi transisto storr sekita sekitarr tahun tahun *F-a *F-ann dan aal aal *L *L karena karena A&T 15 | P a g e
memungkinkan pembuatan osilator sederhana yang dibuat hanya dengan satu peranti aktif. Sekarang$ karena 1C men'adi lebih populer $ osilator seperti 1C peaktu +++ lebih sering digunakan. Selain penggunaan penggunaan pada osilator relaksasi$ salah satu penggunaan penggunaan A&T dan 4AT yang paling penting adalah untuk menyulut tiristor (seperti SCR$ TR1%C$ dll). =aktanya$ tegangan DC dapat digunakan untuk mengendalikan sirkuit A&T dan 4AT karena aktu hidup peranti meningkat sesuai dengan peningkatan tegangan kendali DC. 4enggunaan 4enggunaan ini penting untuk pengendalia %C arus tinggi. Transistor Ani'unction (A&T) biasanya digunakan untuk membangkitkan sinyal trigger untuk SCR
;. PARAMETER ARAMETER TRANSIST TRANSISTOR OR SAMBNGAN SAMBNGAN TNGGAL TNGGAL 4ada dasarnya transistor sambungan tunggal ( unijunction transistor ) memiliki L (delapan) parameter yang sebaiknya diketahui untuk mengoperasikantransistor sambungan tunggal tersebut$ yaitu?
7, Tegangan egangan a-0& a-0&< < e&te e&terr (9ea(9ea- e&tte e&tterr */%tage, */%tage, 4ada dasarnya tegangan maksimum emiter atau yang disebut 'uga dengan peak emitter voltage merupaka merupakann tegangan tegangan maksimum maksimum dari emiter sebelum sebelum transisto transistorr sambungan sambungan tunggal (uni'unction transistor) memasuki daerah tahanan negatif (negative ( negative resistance region). region ). Secara matematis matematis tegangan tegangan maksimum maksimum emiter emiter (peak emitter voltage ) tersebut disimbolkan dengan 4
2, Ar<0 a-0&< a-0&< e&ter e&ter (9ea(9ea- e&tter e&tter )
3, Tegangan egangan %ea %ea' ' e&ter e&ter (*a%%e (*a%%e?? e&tter e&tter */%tage, */%tage, 4ada 4ada prinsip prinsipny nyaa tega tegang ngan an lembah lembah emiter emiter atau yang yang disebu sebutt 'uga 'uga denga dengann :alley :al ley emitte emi tterr :oltag :ol tagee merupakan tegangan emiter pada titik lembah (:alley point).Secara matematis tegangan lembah emiter (:alley emitter :oltage) tersebut disimbolkan dengan
4, Ar<0 %ea' %ea' e&ter e&ter (*a%% (*a%%e? e? e&tter e&tter )
5, Tegangan egangan antara0 antara0&0 &0 (&nte (&ntera0 ra0ee */%tag */%tage, e, 4ada prinsipnya prinsipnya tegangan antar-basis atau yang disebut 'uga 'uga dengan int i nt e r - base :oltage merupakan tegangan di antara basis (8) dan dan basis 0 (80) . Secara Secara matematis matematis tegangan tegangan antar-basis (inter - base :oltage) tersebut disimbolkan dengan 88
", Tegangan egangan @en<' @en<' e&ter e&ter (e&t (e&tter ter 0at
>, Ta'anan a'anan antar antara0&0 a0&0 (&ntera (&ntera0e 0e re0&0t re0&0tan)e an)e,, 4ada 4ada prin prinsi sipn pnya ya taha tahana nann anta antarr-ba basi siss atau atau yang yang dise disebu butt 'uga 'uga deng dengan an inte interr Hbase resistance merupakan tahanan dc (direct current) di antara basis (8) dan basis 0 (80) saat emiter emiter (5) dalam dalam kondis kondisii terbuk terbukaa (open (op ened ed circ ci rc ui t). Secara Secara matemat matematis is tahana tahanann antar antar-basis (inter -base resistancce) tersebut disimbolkan dengan R 88
;, Ra0&/ Ra0&/ P Peng& eng&an ang g (&ntr&n (&ntr&n0&) 0&) 0tan+/ 0tan+/ rat&/, rat&/, 4ada prinsipnya rasio pengimbang pengimbang atau yang disebut 'uga dengan intrinsic standoff ratio merupakan perbandingan antara tahanan basis Hemiter (R 8) dan tahanan tahanan antar-bas antar-basis is (R88). Secara matematis rasio pengimbang ( intrinsic standoff ratio) ratio ) tersebut disimbolkan dengan n n=
RB 1 RBB
. APLIKASI # #T 4ada umumnya Ani &unction Transistor atau A&T ini digunakan pada beberapa aplikasi rangkaian elektronika seperti berikut ini ? •
3silator Relaksasi (Rela>ation 3scillator).
•
Rangkaian Saklar 5lektronik.
•
Sensor 6agnetik flu>.
•
Rangkaian 4embatas Tegangan dan %rus listrik.
•
3silator 8istabil (8istable oscillators).
17 | P a g e
•
Rangkaian Regulator Tegangan dan %rus 9istrik.
•
Rangkaian 4engendali =ase (4hase control circuits).
C. TRIAC (TRIODE (TRIODE FOR AL ALTERNA TERNATING TING CRRENT, CRRENT, 7.
PENG PE NGER ERTI TIAN AN TRIA TRIAC C
TR1%C$ TR1%C$ atau Triode for %lternating %lternating Current (Trioda (Trioda untuk untuk arus bolak-balik) bolak-balik) adalah adalah sebuah sebuah komponen elektronik yang yang kira kira-k -kir iraa eki: eki:al alen en deng dengan an dua dua SCR yang disambungkan disambungkan antiparalel dan antiparalel dan kaki gerbangnya disambungkan bersama. ;ama resmi untuk TR1%C adalah 8idirectional Triode Thyristor. 1ni menun'ukkan sakelar diarah yang dapat mengalirkan arus listrik ke listrik ke kedua arah ketika dipicu (dihidupkan). 1ni dapat disulut baik dengan tegangan positif ataupun negatif pada elektrode gerbang. Sekali disulut$ komponen ini akan terus menghantar hingga arus yang mengalir lebih rendah dari arus genggamnya$ misal pada akhir paruh siklus dari arus bolak-balik. 7al tersebut membuat TR1%C sangat cocok untuk mengendalikan 18 | P a g e
kalang %C$ memungkinkan pengendalian arus yang sangat tinggi dengan arus kendali yang sangat rendah. Sebagai tambahan$ memberikan pulsa sulut pada titik tertentu dalam siklus %C memu memung ngki kink nkan an peng pengen enda dalilian an pers persen enta tase se arus arus yang yang meng mengal alir ir mela melalu luii TR1% TR1%C C (pengendalian fase). fase ). 9o-Current TR1%C dapat mengontak hingga kuat arus ampere dan mempunyai maksimal tegangan sampai beberapa ratus :olt. 6edium-Current TR1%CS dapat mengontak sampai kuat arus < ampere dan mempunyai maksimal tegangan hingga . :olt
riac merupakan riac merupakan komponen semikonduktor yang tersusun atas diode empat lapis berstruktur p-n-p-n dengan tiga p-n junction! riac riac memiliki memiliki tiga buah elektrode$ yaitu ? gate$ gate$ 6T$ 6T0. riac biasanya riac biasanya digunakan sebagai pengendali dua arah ( bi"directional ). ). %pabila kita akan menggunakan triac dalam pembuatan perangkat atau sistem kontrol elektronik$ ada beberapa hal yang harus diketahui dalam memilih triac sebagai berikut
a%a% ang Per%< D&9er'at&-an Da%a Me&%&' •
tegangan breakover ma'u ma'u dan mundur
•
arus maksimum ( # maks) maks)
•
arus genggam minimum ( #$ min) min)
•
tegangan dan arus picu gate yang gate yang diperlukan
•
kecepatan pensaklaran
•
tegangan maksimum d/dt
•
tegangan blocking triac (DR6) triac (DR6)
Triac
:
8oleh dikatakan SCR adalah thyristor yang uni-directional$ karena ketika 3; hanya bisa meleatkan arus satu arah sa'a yaitu dari anoda menu'u katoda. Struktur TR1%C sebenarnya adal adalah ah sama sama deng dengan an dua dua buah buah SCR SCR yang yang arah arahny nyaa bola bolakk-ba balilikk dan dan kedu keduaa gate gate-n -nya ya disatukan.Simbol TR1%C ditun'ukkan pada gambar-,. TR1%C biasa 'uga disebut thyristor bidirectional ( Dua arah ). TR1%C beker'a mirip seperti SCR yang paralel bolak-balik$ sehingga d a p a t m e l e at at k a n a r u s d u a a r a h . S C R $ T R 1 % C ' u g a m e r u p a k a n p i r a n t i 19 | P a g e
tiga terminal yang digunakan untuk pengaturan daya. 8erbeda dengan SCR$ TR1%C dapat mengalirkan arus dalam dua arah. Rangkaian penyulut untuk TR1%C dapat pula berupa R maupun RC. Antuk mendapatkan pengaturan yang simetris$ maka digunakan D1%C.
Tr ia ia c a d al al ah ah k om om po po ne ne n e le le kt kt ro ro da da d ar ar i k el el ua ua rg rg a t hy hy ri ri st st or or y an an g d ap ap at at m eenn ya y a ke k e la l a rk r k an a n % C a ta t a u D C. C . T i da d a k s ep e p eerr ti t i d ia i a c$ c $ t ri r i ac a c m eem m ppuu nnyy ai ai e l e k tr t r o d a k e n d al a l i ( g e r ba b a n g ) y a n g t e r p i sa s a h y a n g a k a n m e m b e ri ri k a n l e : e l te gan gan ya ng memula memulaii triac triac untuk untuk konduk konduksi. si. Sepert Sepertii Thyri Thyrist stor or lain lainnya nya$$ triac triac me mp un ya i perilaku perilaku seperti seperti tabun tabungg titiratro ratron. n.
Keterangan ? (a) Rangk Rangkaia aiann ekui:a ekui:alen len (b) Sistem Sistem SaklarSaklar-4ena 4enahan han ekui:a ekui:alen len (c) 9amba 9ambang ng rangka rangkaian ian Karena lapisan p dan n dalam triac di susun secara seri$ m a k a k o m p o ne n e n i n i $ s e pe p e r t i h a l ny n y a d e n g a n d ia i a c $ t i d a k d a pa p a t m e l e at at k a n ar us dar itermin iterminal al ke termi terminal nal 0 dalam dalam arah arah ma'u ma'u teta tetapi pi berperi berperilak lakuu sebag sebagai ai dioda yang diberi prategangan terbalik
2. SIMBOL TR TRIAC
20 | P a g e
riac akan riac akan tersambung ( on) on) ketika berada di %uadran # yaitu # yaitu saat arus positif kecil meleati termin terminal al gate gate ke 6T$da 6T$dann polari polaritas tas 6T0 lebih lebih tingg tinggii dari dari 6T$ 6T$ saat saat triac triac terhubung dan rangkaian gate tidak gate tidak memegang kendali$ maka triac tetap triac tetap tersambung selama polaritas 6T0 tetap lebih tinggi dari 6T dan arus yang mengalir lebih besar dari arus genggamnya ($olding current&#$)$ current&#$ )$ dan triac 'uga triac 'uga akan tersambung saat arus negatif meleati terminal gate ke 6T$dan polaritas 6T lebih tinggi dari 6T0$ dan triac akan triac akan tetap terhubung alaupun rangkaian gate tidak gate tidak memegang kendali selama polaritas 6T lebih tinggi dari 6T0. Selain dengan cara memberi pemicuan melalui teminal gate' triac 'uga triac 'uga dapat dibuat tersambung ( on) on) dengan cara memberikan tegangan tegangan yang tinggi tinggi sehingga melampaui melampaui tegangan tegangan breakover nya nya terh terhad adap ap term termin inal al 6T 6T dan dan 6T0$ 6T0$ namu namunn cara cara ini ini tida tidakk diiB diiBin inka kann kare karena na dapa dapatt menyebabkan triac akan triac akan rusak. 4ada saat triac tersambung triac tersambung (on ( on)) maka tegangan 'atuh ma'u antara terminal 6T dan 6T0 sangatlah kecil yaitu berkisar antara .+ :olt sampai dengan 0 :olt.
3. KR! KR!A KARAKT KARAKTERI ERISTI STIK K TRIAC TRIAC
4. KARA KARAKT KTER ERIS ISKT KTIK IK TRIA TRIAC C T R1 %C t er su su n d ar i l im a b ua h l ap is s em ik on du kt or y an g b a n y a k digun digunaka akann pada pada pensa pensakla klaran ran elektro elektroni nik. k. TR1%C TR1%C biasa biasa 'uga 'uga diseb disebut ut thyrist thyristor or bidirec bidirection tional. al. TR1%C TR1%C merupaka merupakann dua buah buah SCR yang dihubu dihubungka ngkann secara paralel berkebalikan dengan terminal gate bersama. 21 | P a g e
8 e r be d a d e ng a n S C R y a n g h a ny a m e l e a t ka n t e g an g a n d e n g a n pola polari rita tass posi posititiff sa'a sa'a$$ teta tetapi pi TR1%C TR1%C dapa dapatt dipi dipicu cu deng dengan an tega tegang ngan an pola polari rita tass positi sitiff dan negatif$ serta dap at dihidupk an dengan menggunakan tegangan bolak balik p a d a "ate. TR1%C banyak digunakan pada r a n g k a i a n p e n g e d a l i d a n pensaklaran. T R 1% C h an y a a k an a k ti f k e ti k a p o la r it a s p a da % n od a l e bi h positif dibandingkan Katodanya dan gate-nya diberi polaritas p o s i t i f $ b e g i t u ' u g a s eb eb al al ik ik ny ny a. a. S e te te la la h ttee rk rk on on du du ks ks i$i$ s e bu bu ah ah T R1 R 1 %C %C a k an an tetap beker'a selama arus y a n g m e n g a l i r p a d a T R 1 % C ( 1 T ) l e b i h b e s a r da r i a r u s pe n a ha n ( 1 7 ) al a u pu n arus rus gat gatee dih dihiilangk angkaan. Satuatu-sa sattunya unya cara cara untuk ntuk membuka (meng-off-kan) TR1%C adalah dengan mengurangi mengurangi arus 1T di baah arus 17. 4erbedaan antara SCR dan TR1%C dapat dilihat 'uga pada Rangkaiannya yaitu p aadd a r an a n ggkk ai a i an a n T R1 R 1 %C % C t id i d aakk t er e r da d a ppaa t d io i o ddaa h aall i ni n i d is i s eb e b aabb ka ka n k a r e n a TR1%C dapat dapat beker'a beker'a atau dipicu dipicu dengan dengan tegangan tegangan positif positif dan dan negatif. negatif. S et el ah r an gk ai an s el es ai d i r an gk ai $ k em ud ia n s um be r t e g a n g a n d i berika berikann pada pada rangka rangkaian ian terseb tersebut ut dimana dimana kondi kondisi si TR1%C TR1%C pada pada saat saat itu belum belum aktif $hal ini disebabkan TR1%C belum terpicu. % p a b ili l a s u m b e r t e g a n g a n s u d a h d i b e r ik i k a n $ m a k a u n t u k m e n g a k t i f ka ka n TR1%C dilakukan pemicuan dengan mengatur Resistor ariabel (R) sa mp ai lampu lampu menyala atau atau arus yang mengalir mengalir pada TR1%C TR1%C (1T) lebih besar d ar ar i a ru ru s pe penahan (17).A n t u k p e m i c u a n T R 1 % C d e n g a n t e g a n g a n p o s i t i f $ polaritas anoda harus le b i h p o s i ti f d i b an d i ng k a n k a t o da n y a s e d a n g k a n u n t u k p e m i c u a n d e n g a n t e g a n g a n ne n e g a t i : e ma m a k a po po l a r i t a s katodanya harus lebih positif dibandingkan nodanya. %pabila TR1%C sudah aktif maka kita dapat mengetahui besarnya arus "ate (1")$ (1")$ arus arus pena penaha hann (17) (17) deng dengan an melih melihat at pada pada %mperm %mpermet eter er dan dan 'uga 'uga dapa dapatt mengetahui besarnya tegangan "ate ("T)$ tegangan %noda Katoda (%K)pada oltmeter Selain Selain mengetah mengetahui ui besarnya besarnya arus dan tegang tegangan an melalui melalui %mperm %mpermeter eter dan o lt me te r$ un tu k mengetahui karakteristik dari arus yang mengalir pada TR1%C dengan osiloskop.
5. PRIN PRINSI SIP P KER KER#A #A TRIA TRIAC C
22 | P a g e
Rang-a&an TRIAC Sebelum menghidupkan Triac$ sebuah arus yang sangat kecil mengalirpada beban dan semua sumber tegangan tegan gan turun turu n ke RC filter filt er dobel. dobe l. Tegangan egan gan ini dibagi bagi dan dan ber berge gera rakk di di fas fasee C. Ketika " meleati peng penghi hidu dupa pann tega te gang ngan an$$ tria tr iacc hidup hidup dan dan terhub terhubung ung samp sampai ai ke input nput tegang tegangan an seten setengah gah lingkara ingkarann dan berhenti. berhenti. Ketika input tegangan tegangan turun men'adi $ $ triac mati dan prosedur penghidupanny penghidupannyaa berulang ang di tegangan yang terbalik.
". #ENI #ENIS S $ #ENI #ENIS S TRI TRIAC AC %da dua 'enis TR1%C?
7, L/1$C
2, Me+&< e+&< C< C
>. KEL ELEB EBI IAN AN TRI TRIA AC Kelebihan TR1%C diantaranya adalah ? Dapat mengalirkan arus listrik dalam 0 arah. Dapat digunakan untuk mengendalikan tegangan listrik %C (%lternating Current) Dapat digunakan sebagai interface antara sistem kendali digital dengan beban dengan tegangan ker'a %C 23 | P a g e
;. APL PLIK IKA ASI TRIA RIAC TR1%C merupakan komponen elektronika yang dapat digunakan untuk mengendalikan arus listrik dalam 0 arah$ sehingga TR1%C dapat digunakan untuk mengendalikan arus listrik %C (%lternating Current). %plikasi TR1%C pada umumnya digunakan untuk mngendalikan beban listrik %C seperti lampu listrik %C. 4ada rangkaian pengatur kecerahan lampu (dimmer) kita dapat menemukan TR1%C sebagai komponen utama untuk mengendalikan cahaya lampu. Selain digunakan sebagai komponen utama dalam rangkaian dimmer$ dimmer$ TR1%C 'uga digunakan sebagai komponen untuk mengalirkan arus pada suatu solid state relay.8erikut relay.8erikut adalah contoh aplikasi TR1%C dalam rangkaian dimmer lampu %C yang sederhana
A9%&-a0& TRIAC +a%a +a%a rang-a&an D&er D&er %a9< %&0tr&- AC Dari gam Dari gambar bar ran rangka gkaian ian dim dimmer mer la lampu mpu %C di diata atass TR1 TR1%C %C mer merupa upakan kan kom kompon ponen en yan yangg berfungsi berf ungsi untuk mena menaglirk glirkan an arus listrik %C untu untukk lamp lampuu deng dengan an tega tegangan ngan ker' %C. Dala Dalam m aplikasinya TR1%C pada umumnya dikendalikan menggunakan D1%C sebagai peneyarah tegangan %C untuk triger pada gate TR1%C
D. DIAC ( DIODE DIODE AL ALTERNA TERNATING TING CRREN CRRENT, T, 7. PE PENG NGER ERT TIAN IAN DIAC DIAC
24 | P a g e
D1%C D1%C adal adalah ah komp kompon onen en akti aktiff 5lek 5lektr tron onik ikaa yang yang memi memililiki ki dua dua term termin inal al dan dan dapa dapatt menghantarkan arus listrik dari kedua arah 'ika tegangan melampui batas breako:er-nya. D1%C merupakan anggota dari keluarga Thyristor$ namun berbeda dengan Thyristor pada umumnya yang hanya menghantarkan arus listrik dari satu arah$ D1%C memiliki fungsi yang dapat menghantarkan arus listrik dari kedua arahnya atau biasanya disebut 'uga dengan !Bidirectional $ristor #. $ristor #. D ia c m er u pa k an k o mp o ne n y an g p a l in g s ed er ha na d ar i k e l u a r g a thyristor thyristor$$ semi semi kondukto konduktorr yang yang terdiri terdiri dari tiga lapisan lapisan seper sepertiti pada pada transi transistor stor pnp. pnp. D1%C dibuat dengan struktur 4;4 mirip seperti transistor. 9apisan ; pada t r a n s i s t o r d i b u a t s a n g a t t i p i s s e h i n g g a e l e k t r o n d e n g a n m u d a h d a p a t m e n ye ye be be r a ng ng m e n e m mbb u s l a p is is an an i n i . S e d a n gk gk an an pada D1%C$ lapisan ; di buat cukup tebal sehingga elektron cukup sukar untuk m e n e m b u s n y a . St S t r u k t u r D1 D1%C y a n g d e m i k i a n d a p a t ' u g a d i p a n d a n g s e b a g a i d u a b u a h d i o d a 4 ; d a n ; 4$ sehingga dalam beberapa literatur D1%C digolongkan sebagai dioda. 7ubung 7ubungan an hanya hanya dilakukan akukan dengan dengan tiga tiga lapisa lapisann luarnya luarnya sa'a$ sehingga ngga dengan dengan demiki demikian an diac diac hanya hanya mempunyai mempunyai dua macam terminal$ terminal$ komponen ini dapat beker'a pada tegangan %C maupun DC$ dan dapat konduksi dari dua arah$ seperti thyristor lainnya diac mempunyai sifat seperti tabung tiratron. Diac banyak digunakan sebagai 4embantu untuk memicu TR1%C dalam rangkaian %C Sitch$ D1%C 'uga sering digunakan dalam berbagai rangkaian yaitu rangkaian pengendali $ penyaklaran$ dan pemicu. Diac digunakan tersndiri atau digabungkan dengan triac$ transistor atau SCR seperti rangkaian lampu dimmer (peredup) dan rangkaian starter untuk lampu neon (florescent lamps).
2. SIMBOL DIAC
25 | P a g e
D1%C memiliki dua terminal (elektroda) sa'a. D1%C ini dirancang (di posisi ke yang lain) untuk dihidupkan oleh teganganyang lebih besar dari 8 -nya.Tegangan 8 sangatlah kecil. %da perbedaan diacdengan 8 tegangan berkisar antara - sampai + .
3. ST STR RKT KTR R DASA DASAR R DIA DIAC C
Ditin'au dari segi strukturnya$ D1%C terdiri dari lapis semikonduktor yang hampir mirip dengan sebuah Transistor 4;4. 8erbeda dengan Transistor 4;4 yang lapisan ;-nya dibuat dengan tipis agar elektron mudah meleati lapisan ; ini$ 9apisan ; pada D1%C dibuat cukup tebal agar elektron lebih sulit untuk menembusnya terkecuali tegangan yang diberikan ke D1%C tersebut melebihi batas 8reako:er ( 83) yang ditentuka ditentukannya nnya.. Dengan Dengan memberika memberikann tega tegang ngan an yang yang mele melebi bihi hi bata batass 8rea 8reako ko:e :ern rnya ya$$ D1%C D1%C akan akan dapa dapatt deng dengan an muda mudahh menghantarkan arus listrik dari arah yang bersangkutan. Kedua Terminal D1%C biasanya dilambangkan dengan % (%noda ) dan %0 (%noda 0) atau 6T (6ain Terminal ) dan 6T0 (6ain Terminal 0).
4. KR! KR!A A KARA KARAKT KTER ERIS ISTI TIK K DIAC DIAC
26 | P a g e
Ketika tegangan dari diac bergerak dari tegangan 8$ diac break-o:er dan berperan sebagai diode penghubung. 4eranan ini ini sama pada kedua arah. 6enambahkan diac pada gerbang triac meningkatkan substansi substansi tegangan penghidupa penghidupann dari triac dan dengan demikian didapatkan didapatkan tenaga yang lebih dalam pengontrolan dalam tegangan tinggi. Dimer yang digunakan sebagai berikut?
Ran Ran -a&a -a&an n DIAC DIAC
5. RANG RANGKA KAIA IAN N EKI EKI! !ALEN ALEN DIA DIAC C
Keterangan : (a) Rangka Rangkaian ian ekui: ekui:al alen en (b) Sistem Sistem saklar saklar H penah penahan an ekui:al ekui:alen en (c) Saklar Saklar penah penahan an kiri tertutup tertutup Rangkaian ekui:alen dari diac adalah dua buah diode empat lapis yangdipasang secara paralel seperti terlihat pada pada dibaa baah. h. Dililihat hat sec secar araa ideal deal inisa inisama ma dengan denga n sistem sis tem saklar sak lar penahan penah an dalam dala m "ambar "amb ar (b). (b) . Diac tida ti dakk akan ak an menghantar menghantar sampai sampai tegangan tegangan yang melaluinya aluinya melebihi hi tegangan tegangan breako:er breako:er dalam salah satu satu arahnya. Sebaga Seb agaii contoh con toh apabil apa bilaa tegang teg angan an : mempu mempuny nyai ai pola polarit ritas as sepe seperti rti pad padaa "amb "ambar ar (a)$ (a)$ maka maka dioda oda yang yang berada berada di sebelah sebelah kiri akan mengha menghantar ntar bila bila harga harga : mulai melampaui melampaui tegangan tegangan bre b reak ako: o:er er Diac. Dalam hal ini saklar penahan kiritertutup seperti yang terlihat pada "ambar (c) saat : memiliki polaritas yang berlaanan dengan yang ditun'ukkan dalam "ambar (a)$ maka saklar-penahan kanan yang akan menutup bila : mulai melampaui tegangan breako:er . Saat penghantara penghantarann arus pada Diac sudah mulai berlangsun berlangsung$ g$ satu-satu satu-satunya nya cara untuk membukanya kembali adalah dengan cara pemutusan arusrendah. 1ni berarti mengurangi arus sampai di baah batas arus-penahan dari piranti yang bersangkutan
27 | P a g e
". PRIN PRINSI SIP P KER KER#A #A DIAC DIAC Seperti yang disebutkan$ D1%C merupakan komponen yang dapat menghantarkan arus listrik dari dua arah 'ika diberikan tegangan yang melebih batas 8reako:ernya. 4ada prinsipnya$ D1%C memiliki cara ker'a yang mirip dengan dua Dioda yang dipasang paralel berlaanan seperti gambar Rangkaian 5kui:alen diatas. %pabila tegangan yang memiliki polaritas diberikan ke D1%C$ dioda yang disebelah kiri akan menghantarkan arus listrik 'ika tegangan positif yang diberikan melebihi tegangan breako:er D1%C. Sebaliknya$ apabila D1%C diberikan tegangan positif yang melebih tegangan breako:er D1%C dari arah yang berlaanan$ maka dioda sebelah kanan akan menghantarkan arus listrik. Setelah D1%C di'adikan ke kondisi !3;# dengan menggunakan tegangan positif ataupun negatif$ D1%C akan terus menghantarkan arus listrik sampai tegangannya dikurangi hingga (;ol) atau hubungan pemberian listrik diputuskan.
>. APL APLIKAS IKASII DIAC IAC 4irant ntii Diac Diac bany banyak ak digu diguna naka kann seba sebaga gaii pemi pemicu cu rang rangka kaia iann peng pengen enda dalili daya daya$$ 7, 4ira misalnyapemicu TR1%C agar 3; pada tegangan input tertentu yang relatif tinggi. danpemicu. 2, Diac banyak di gunakan dalam rangkaian rangkaian pengendali$ penyaklaran$ danpemicu. Diac digunakan tersndiri atau digabungkan dengan triac$ transistor atau SCR. 3, %plikasi dimmer lampu
REFERENSI •
28 | P a g e
http://elektronika-dasar http://elektronika -dasar.web.id/pengertian-scr .web.id/pengertian-scr-silicon-contr -silicon-controlled-rectifer/ olled-rectifer/
•
https://id.scribd.com/doc/33212330/SC-!"#C-$"#C http://teknikelektronika.com/pengertian http://teknikelektr onika.com/pengertian-scr -scr-silicon-controllled-silicon-controllled-rectifer rectifer--
•
prinsip-ker%a-scr/ •
http://teknik-ketenagalistrikan.blogspot.co.id/2013/0&/pengertian-dan'(ngsi-scr-sillicon.html).*!l1r+, '(ngsi-scr -sillicon.html).*!l1r+," "
•
http://bela%arelektronika.net/pengertian-dan-'(ngsi-scr-serta-prinsipker%ana/
•
http://dasarelektronika.com/pengertian-dan-'(ngsi-scr/
•
http://eroctentral.blogspot.co.id/201/0/aplikasi-thristor-dan-scr.html
•
http://pendidikan.id/main/'or(m/disk(si-pendidikan/mata-pela%aran/13pengertian-scr-silicon-controlled-rectifer-dan-prinsip-ker%ana
•
http://mamanisaa.blogspot.co.id/2011/0&/(%t402.html
•
http://openso(rce.telkomspeed.com/wiki/inde.php/Pengenalan4*a%ah4 5omponen46lektronika)ni47(nktion4$ransistor4.287$.29
•
http://teknikelektronika.com/pengertian-(ni-%(nction-transistor-(%t-dancara-ker%ana/
•
https://id.scribd.com/doc/11198/$he-ni%(nction-$ransistor
•
https://id.wikipedia.org/wiki/$"#C
•
http://elektronika-dasar.web.id/defnisi-dan-prinsip-ker%a-triac/
•
https://id.scribd.com/doc/1100&/Pengertian-$riac-!an-!iac
•
https://id.scribd.com/doc/30&9/aporan-Scr-!iac-$riac
•
http://sinelectronic.blogspot.co.id/2012/01/pengertian-triac.html
•
http://;onaelektro.net/triac/
•
http://e;a'a(;.blogspot.co.id/2013/0/3.html
29 | P a g e
