Thyristor

6,305 views

Published on

0 Comments
6 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
6,305
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
8
Actions
Shares
0
Downloads
419
Comments
0
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Thyristor

  1. 1. Drs. M. Yusuf Mappeasse, M.Pd.
  2. 2. THYRISTORThyristor berakar kata dari bahasaYunani yang berarti ‘pintu.Dinamakan demikian karena sifat dari komponen ini yang miripdengan pintu yang dapat dibuka dan ditutup untuk melewatkanarus listrik.Thyristor adalah komponen semikonduktor untukpensaklaran yang berdasarkan pada strukturPNPN. Komponenini memiliki kestabilan dalam dua keadaan yaitu on dan off sertamemiliki umpan-balik regenerasi internal. Thyristor memilikikemampuan untuk mensaklar arus searah (DC) yaitu jenis SCR,maupun arus bolak-balik (AC), jenis TRIAC.Pada kesempatan ini, yang akan kemukakan adalah komponen-komponen thyristor yang dikenal dengan sebutan SCR (siliconcontrolled rectifier), TRIAC dan DIAC.
  3. 3. Struktur dasar thyristor adalah struktur 4 layer PNPNseperti yang ditunjukkan pada gambar-1a.Jika dipilah, struktur ini dapat dilihat sebagai duabuah struktur junction PNP dan NPN yang tersambungdi tengah seperti pada gambar-1b. Ini tidak lainadalah dua buah transistor PNP dan NPN yangtersambung pada masing-masing kolektor dan base.
  4. 4. Jika divisualisasikan sebagai transistor Q1 dan Q2,maka struktur thyristor ini dapat diperlihatkan sepertipada gambar-2 yang berikut ini.
  5. 5. Bagaimana kalau pada thyristor ini kita beri bebanlampu DC dan diberi suplai tegangan dari nol sampaitegangan tertentu seperti pada gambar berikut:Apa yang terjadi pada lampu ketika tegangandinaikkan dari nol?
  6. 6. Lampu akan tetap padam karena lapisan N-P yangada di tengah akan mendapatkan reverse-bias(teori dioda). Pada saat ini disebut thyristor dalamkeadaan OFF karena tidak ada arus yang bisamengalir atau sangat kecil sekali. Arus tidak dapatmengalir sampai pada suatu tegangan reverse-biastertentu yang menyebabkan sambungan NP inijenuh dan hilang. Tegangan ini disebut teganganbreakdown dan pada saat itu arus mulai dapatmengalir melewati thyristor sebagaimana diodaumumnya. Pada thyristor tegangan ini disebuttegangan breakover Vbo.
  7. 7. 1. Silicon Controlled Rectifier (SCR) Simbol SCR
  8. 8. 1. Silicon Controlled Rectifier (SCR) Gambar Fisik SCR
  9. 9. 1. Silicon Controlled Rectifier (SCR)SCR merupakan jenis thyristor yang terkenal dan paling tua,komponen ini tersedia dalam rating arus antara 0,25 hinggaratusan amper, serta rating tegangan hingga 5000 volt.Kondisi awal dari SCR adalah dalam kondisi OFF (A dan K tidaktersambung). Salah satu cara untuk meng-ON kan(menyambungkan antara A dan K) adalah dengan memberikantegangan picu terhadap G (gate).Sekali SCR tersambung maka SCR akan terjaga dalam kondisi ON.Untuk mematikan sambungan A-K, maka yang perlu dilakukanadalah dengan memberikan tegangan balik pada A-K-nya, ataudengan menghubungkan G ke K.Cara membuat SCR menjadi OFF tersebut adalah sama sajadengan menurunkan tegangan anoda-katoda ke titik nol. Karenainilah SCR atau thyristor pada umumnya tidak cocok digunakanuntuk aplikasi DC. Komponen ini lebih banyak digunakan untukaplikasi-aplikasi tegangan AC, dimana SCR bisa OFF pada saatgelombang tegangan AC berada di titik nol.
  10. 10. 1. Silicon Controlled Rectifier (SCR)Gambar berikut adalah karakteristik volt-amper SCR danskema aplikasi dasar dari SCR.
  11. 11. 1. Silicon Controlled Rectifier (SCR) Rangkaian Aplikasi SCR
  12. 12. 2. Triode for Alternating Current (TRIAC) (Trioda untuk arus bolak-balik)Nama resmi untuk TRIAC adalah Bidirectional Triode Thyristor.Triac dapat dianggap sebagai dua buah SCR dalam strukturkristal tunggal, dengan demikian maka Triac dapat digunakanuntuk melakukan pensaklaran dalam dua arah (arus bolakbalik, AC).TRIAC sangat cocok untuk mengendalikan kalang AC,memungkinkan pengendalian arus yang sangat tinggi denganarus kendali yang sangat rendah. Sebagai tambahan,memberikan pulsa sulut pada titik tertentu dalam siklus ACmemungkinkan pengendalian persentase arus yang mengalirmelalui TRIAC (pengendalian fasa).
  13. 13. 2. Triode for Alternating Current (TRIAC) (Trioda untuk arus bolak-balik) Simbol TRIAC
  14. 14. 2. Triode for Alternating Current (TRIAC) (Trioda untuk arus bolak-balik) SRUKTUR TRIAC
  15. 15. 2. Triode for Alternating Current (TRIAC) (Trioda untuk arus bolak-balik) Karakteristik kurva I-V TRIAC
  16. 16. 2. Triode for Alternating Current (TRIAC) (Trioda untuk arus bolak-balik) Skema Aplikasi Triac
  17. 17. 3. DIACDIAC merupakan salah satu jenis dioda SCR, namun memilikidua terminal (elektroda) saja, berbeda dengan "saudaranya"yang memiliki tiga terminal, TRIAC.Kalau dilihat strukturnya seperti gambar di atas, DIAC bukanlahtermasuk keluarga thyristor, namun prisip kerjanya membuat iadigolongkan sebagai thyristor.
  18. 18. 3. DIACDIAC dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor.Lapisan N pada transistor dibuat sangat tipis sehingga elektrondengan mudah dapat menyeberang menembus lapisan ini.Sedangkan pada DIAC, lapisan N di buat cukup tebal sehinggaelektron cukup sukar untuk menembusnya.Struktur DIAC yang demikian dapat juga dipandang sebagai duabuah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa literatur DIACdigolongkan sebagai dioda.Sukar dilewati oleh arus dua arah, DIAC memang dimaksudkanuntuk tujuan ini. Hanya dengan tegangan breakdown tertentubarulah DIAC dapat menghantarkan arus. Arus yangdihantarkan tentu saja bisa bolak-balik dari anoda menujukatoda dan sebaliknya. Kurva karakteristik DIAC sama sepertiTRIAC, tetapi yang hanya perlu diketahui adalah berapategangan breakdown-nya.
  19. 19. 3. DIACContoh aplikasi dimmer lampu berikut ini:
  20. 20. 3. DIACJika diketahui IGT dari TRIAC pada rangkaian di atas 10 mA danVGT = 0.7 volt. Lalu diketahui juga yang digunakan adalahsebuah DIAC dengan Vbo = 20 V, maka dapat dihitung TRIACakan ON pada tegangan : V = IGT(R)+Vbo+VGT = 120.7 V Sinyal Output Triac
  21. 21. 3. DIACPada rangkaian dimmer, resistor R biasanya diganti denganrangkaian seri resistor dan potensiometer. Di sini kapasitor Cbersama rangkaian R digunakan untuk menggeser phasategangan VAC. Lampu dapat diatur menyala redup danterang, tergantung pada saat kapan TRIAC di picu.

×