THYRISTOR. Gambar 1 Thyristor

dokumen-dokumen yang mirip
THYRISTOR & SILICON CONTROL RECTIFIER (SCR)

Politeknik Gunakarya Indonesia

THYRISTOR. SCR, TRIAC dan DIAC. by aswan hamonangan

controlled rectifier), TRIAC dan DIAC. Pembaca dapat menyimak lebih jelas

TUGAS DAN EVALUASI. 2. Tuliska macam macam thyristor dan jelaskan dengan gambar cara kerjanya!

DIODA KHUSUS. Pertemuan V Program Studi S1 Informatika ST3 Telkom

KOMPONEN AKTIF TRANSISTOR THYRISTOR TRANDUCER

OPERASI DAN APLIKASI TRIAC

NAMA : WAHYU MULDAYANI NIM : INSTRUMENTASI DAN OTOMASI. Struktur Thyristor THYRISTOR

PENGERTIAN THYRISTOR

DIODA DAYA (Power Diode)

MAKALAH DASAR TEKNIK ELEKTRO SCR, DIAC, TRIAC DAN DIODA VARAKTOR NAMA : NIM : JURUSAN : PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN PRODI : TEKNIK ELEKTRO

Mekatronika Modul 2 Silicon Controlled Rectifier (SCR)

semiconductor devices

BAB II DASAR TEORI Gambar 2.1. Simbol Dioda.

1 DC SWITCH 1.1 TUJUAN

Gambar 11. susunan dan symbol dioda. Sebagai contoh pemassangan dioda pada suatu rangkaian sebagai berikut: Gambar 12. Cara Pemasangan Dioda

BAB I SEMIKONDUKTOR DAYA

Elektronika Daya ALMTDRS 2014


BAB III KARAKTERISTIK SENSOR LDR

Kegiatan Belajar 1: Komponen Elektronika Aktif Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan Sub Capaian Pembelajaran Mata Kegiatan Tujuan Pembelajaran :

PTE409/GANJIL-2011 ELEKTRONIKA DAYA TEUM KULIAH 2

MAKALAH KOMPONEN ELEKTRONIKA

Dioda Semikonduktor dan Rangkaiannya

PNPN DEVICES. Pertemuan Ke-15. OLEH : ALFITH, S.Pd, M.Pd

BAB III KOMPONEN ELEKTRONIKA

MODUL PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA

BAB IV SISTEM KONVERSI ENERGI LISTRIK AC KE DC PADA STO SLIPI

Abstrak SUSUNAN PHYSIS DIODA EMPAT LAPIS

MODUL 1: DIODA DAYA PERCOBAAN 1 PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG SATU FASA. Dioda dilambangkan seperti pada gambar di bawah ini :

Mekatronika Modul 1 Transistor sebagai saklar (Saklar Elektronik)

APLIKASI SILICON CONTROL REACTIFIRED (SCR) PADA PENGONTROLAN MOTOR LISTRIK. Abstrak

1. Perpotongan antara garis beban dan karakteristik dioda menggambarkan: A. Titik operasi dari sistem B. Karakteristik dioda dibias forward

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

TEORI DASAR. 2.1 Pengertian

I D. Gambar 1. Karakteristik Dioda

BAB II DASAR TEORI. arus dan tegangan yang sama tetapi mempunyai perbedaan sudut antara fasanya.

LAB SHEET ILMU BAHAN DAN PIRANTI

A. KOMPETENSI YANG DIHARAPKAN

DIODA. Program Studi S1 Informatika ST3 Telkom Purwokerto

KOMPONEN DASAR ELEKTRONIKA. Prakarya X

Sistem Perlindungan menggunakan Optical Switching pada Tegangan Tinggi

BAB II LANDASAN TEORI

TIN-302 Elektronika Industri

BAB 2 PN Junction dan Dioda. Oleh : Unang Sunarya, ST.,MT

LAPORAN PRAKTIKUM III DAN IV KARAKTERISTIK DIODA DAN TRANSFORMATOR

PENDIDIKAN PROFESI GURU PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN ANALISIS

MODUL PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA

MODUL PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA

Alarm Anti Pencuri Menggunakan LDR dan SCR (Silicon Control Rectifier) Disusun oleh :

Karakteristik dan Rangkaian Dioda. Rudi Susanto

Gambar 2.1. Rangkaian Komutasi Alami.

BAB I SEMIKONDUKTOR DAYA

Transistor Bipolar. III.1 Arus bias

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA

Materi 3: Teori Dioda

Transistor Bipolar. oleh aswan hamonangan

4.2 Sistem Pengendali Elektronika Daya

ISSN ANALISA SISTEM KENDALI PUTARAN MOTOR DC MENGGUNAKAN SILICON CONTROLLED RECTIFIERS

Transistor Efek Medan - Field Effect Transistor (FET)

Solusi Ujian 1 EL2005 Elektronika. Sabtu, 15 Maret 2014

PERTEMUAN 2 TEORI DASAR (DIODA)

I. Tujuan Praktikum. Mampu menganalisa rangkaian sederhana transistor bipolar.

BAB II LANDASAN TEORI

MODUL 04 TRANSISTOR PRAKTIKUM ELEKTRONIKA TA 2017/2018

TRANSISTOR 1. TK2092 Elektronika Dasar Semester Ganjil 2012/2013. Hanya dipergunakan untuk kepentingan pengajaran di lingkungan Politeknik Telkom

SISTEM PENGENDALI BEBAN OTOMATIS PADA PLTMH STAND - ALONE. Slamet

meningkatkan faktor daya masukan. Teknik komutasi

Desain Sistem Kontrol Sudut Penyalaan Thyristor Komutasi Jaringan Berbasis Mikrokontroler PIC 16F877

MODUL 04 PENGENALAN TRANSISTOR SEBAGAI SWITCH

Pertemuan 10 A. Tujuan 1. Standard Kompetensi: Mempersiapkan Pekerjaan Merangkai Komponen

Pengenalan Komponen dan Teori Semikonduktor

DASAR PENGUKURAN LISTRIK

Komponen Komponen elektronika DIODA Dioda Silikon Dan Germanium Dioda adalah komponen semiconductor yang paling sederhana, ia terdiri atas dua

Prinsip Semikonduktor

MODUL PRAKTIKUM ELEKTRONIKA DAYA LABORATORIUM KONVERSI ENERGI LISTRIK

Mekatronika Modul 8 Praktikum Komponen Elektronika

TK 2092 ELEKTRONIKA DASAR

Prinsip kerja transistor adalah arus bias basis-emiter yang kecil mengatur besar arus kolektor-emiter.

Mekatronika Modul 5 Triode AC (TRIAC)

BAB 10 ELEKTRONIKA DAYA

Politeknik Negeri Sriwijaya BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I KOMPONEN DASAR ELEKTRONIKA

Pengendali Kecepatan Motor Induksi 3-Phase pada Aplikasi Industri Plastik

BAB III GERBANG LOGIKA BINER

Jenis-jenis Komponen Elektronika, Fungsi dan Simbolnya

SEMIKONDUKTOR. Komponen Semikonduktor I. DIODE

SATUAN ACARA PERKULIAHAN UNIVERSITAS GUNADARMA

Modul 03: Catu Daya. Dioda, Penyearah Gelombang, dan Pembebanan. 1 Alat dan Komponen. 2 Teori Singkat. Reza Rendian Septiawan February 11, 2015

Pertemuan Ke-2 DIODA. ALFITH, S.Pd, M.Pd

Gambar 3.1 Struktur Dioda

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Gambar 2.1 Segitiga Daya

Perancangan Pembuatan Pengasut Pada Motor Kapasitor 1 Phase

Penyusun: Isdawimah,ST.,MT dan Ismujianto,ST.,MT Prodi D-IV Teknik Otomasi Listrik Industri

EFEK PENGGUNAAN SCR MOTOR CONTROLLER UNTUK PENINGKATAN EFISIENSI PADA MOTOR INDUKSI TIGA FASA

KOMPONEN-KOMPONEN ELEKTRONIKA

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

TEKNIK MESIN STT-MANDALA BANDUNG DASAR ELEKTRONIKA (1)

Transkripsi:

THYRISTOR Andi Hasad andihasad@yahoo.com Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Islam 45 (UNISMA) Jl. Cut Meutia No. 83 Bekasi 17113 Telp. +6221-88344436, Fax. +6221-8801192 Thyristor berasal dari bahasa Yunani yang berarti pintu. Sifat dan cara kerja komponen ini memang mirip dengan pintu yang dapat dibuka dan ditutup untuk melewatkan arus listrik. Thyristor merupakan salah satu tipe devais semikonduktor daya yang paling penting dan telah banyak digunakan secara ekstensif pada rangkaian daya. Thyristor biasanya digunakan sebagai saklar/bistabil, beroperasi antara keadaan non konduksi ke konduksi. Pada banyak aplikasi, thyristor dapat diasumsikan sebagai saklar ideal, akan tetapi dalam prakteknya thyristor memiliki batasan karakteristik tertentu. Beberapa komponen yang termasuk thyristor antara lain PUT (Programmable Unijunction Transistor), UJT (Uni-Junction Transistor ), GTO (Gate Turn Off Thyristor), SCR (Silicon Controlled Rectifier), LASCR (Light Activated Silicon Controlled Rectifier), RCT (Reverse Conduction Thyristor), SITH (Static Induction Thyristor), MOS-Controlled Thyristor (MCT). Gambar 1 Thyristor Struktur dan Simbol Thyristor Thyristor adalah suatu bahan semikonduktor yang tersusun atas 4 lapisan (layer) yang berupa susunan P-N-P-N junction, sehingga thyristor ini disebut juga sebagai PNPN diode. Struktur Thyristor dan simbolnya dapat dilihat pada Gambar 1. 1

Gambar 1 Struktur thyristor dan simbolnya Struktur dasar thyristor adalah struktur 4 layer PNPN seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Sebuah thyristor dapat bekerja dan dapat disimulasikan terdiri dari sebuah resistor R on, Sebuah induktor Lon, sebuah sumber tegangan DC V yang terhubung seri dengan Switch (SW). SW dikontrol oleh signal Logic yang yang bergantung pada tegangan Vak, arus Iak dan signal Gate (G). Simulasi ini dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2 Simulasi Operasi Thyristor 2

Gambar 3 Visualisasi Thyristor dengan 2 Transistor Gambar 3 memperlihatkan bahwa kolektor transistor Q1 tersambung pada base transistor Q2 dan sebaliknya kolektor transistor Q2 tersambung pada base transistor Q1. Rangkaian transistor yang demikian menunjukkan adanya loop penguatan arus di bagian tengah. Dimana diketahui bahwa I c = I b, yaitu arus kolektor adalah penguatan dari arus base. Jika misalnya ada arus sebesar I b yang mengalir pada base transistor Q2, maka akan ada arus I c yang mengalir pada kolektor Q2. Arus kolektor ini merupakan arus base I b pada transistorr Q1, sehingga akan muncul penguatan pada pada arus kolektor transistor Q1. Arus kolektor transistor Q1 tdak lain adalah arus base bagi transistor Q2. Demikian seterusnya sehingga makin lama sambungan PN dari thyristor ini di bagian tengah akan mengecil dan hilang. Tertinggal hanyalahh lapisan P dan N dibagian luar. Jika keadaan ini tercapai, maka struktur yang demikian todak lain adalah struktur dioda PN (anoda-katoda) yang sudah dikenal. Padaa saat yang demikian, disebut bahwa thyristor dalam keadaan ON dan dapat mengalirkan arus dari anoda menuju katoda seperti layaknya sebuah dioda. Karakteristik Thyristor Pada Gambar 4 terlihat bahwaa ketika tegangan anode dibuat lebih positif dibandingkan dengan tegangan katode, sambungan J 1 dan J 3 berada pada kondisi forward bias, dan sambungan J 2 berada pada kondisi reverse bias sehingga akan mengalir arus bocor yang kecil antara anode dan katode. Pada kondisi ini thyristor dikatakan forward blocking atau kondisi off-state, dan arus bocor dikenal sebagai arus off-state I D. Jika tegangan anode ke katode V AK ditingkatkan hingga suatu tegangan tertentu, sambungan J 2 akan bocor. Hal ini dikenal dengan avalance breakdown dan tegangan V AK tersebut dikenal sebagai forward breakdown voltage, V BO. Dan karenaa J 1 dan J 3 sudah berada pada kondisi forward bias, maka akan terdapat lintasan pembawaa muatan bebas melewati ketiga sambungan, yang akan menghasilkan arus anode yang besar. Thyristor pada kondisi tersebut berada padaa kondisi konduksi atau keadaan hidup. Tegangan jatuh yang terjadi dikarenakan oleh tegangan ohmic antara empat layer dan biasanyaa cukup kecil yaitu sekitar 1 V. Pada keadaan on, arus dari suatuu nilai yang disebut dengan latching current I L, agar diperoleh cukup banyak aliran pembawa muatan bebas yang melewati sambungan-sambungan, jika tidak maka akan kembali ke kondisi blocking ketika 3

tegangan anode ke katode berkurang. Latching current ( I L ) adalah arus anode minimum yang diperlukan agar membuat thyristor tetap kondisi hidup, begitu thyristor dihidupkan dan sinyal gerbang dihilangkan. Ketika berada pada kondisi on, thyristor bertindak sebagai diode yang tidak terkontrol. Devais ini terus berada pada kondisi on karena tidak adanya lapisan deplesi pada sambungan J 2 karena pembawa pembawa muatan yang bergerak bebas. Akan tetapi, jika arus maju anode berada dibawah suatu tingkatan yang disebut holding current I H, daerah deplesi akan terbentuk disekitar J 2 karena adanya pengurangan banyak pembawa muatan bebas dan thyristor akan berada pada keadaan blocking. Holding current terjadi pada orde miliampere dan lebih kecil dari latching current I L, I H >I L. Holding current I H adalah arus anode minimum untuk mempertahankan thyristor pada kondisi on. Ketika tegangan katode lebih positif dibanding dengan anode, sambungan J 2 terforward bias, akan tetapi sambungan J 1 dan J 3 akan ter-reverse bias. Hal ini seperti diode diode yang terhubung secara seri dengan tegangan balik bagi keduanya. Thyrstor akan berada pada kondisi reverse blocking dan arus bocor reverse dikenal sebagai reverse current I R. Thyristor akan dapat dihidupkan dengan meningkatkan tegangan maju V AK diatas V BO, tetapi kondisi ini bersifat merusak. dalam prakteknya, tegangan maju harus dipertahankan dibawah V BO dan thyristor dihidupkan dengan memberikan tegangan positf antara gerbang katode. Begitu thyristor dihidupkan dengan sinyal penggerbangan itu dan arus anodenya lebih besar dari arus holding, thyristor akan berada pada kondisi tersambung secara positif balikan, bahkan bila sinyal penggerbangan dihilangkan. Thyristor dapat dikategorikan sebagai latching devais. Thyristor dapat bertingkah seperti dua transistor dengan penurunan rumus sebagai berikut : I B1 = I C2 + I Gn I B2 = I C1 + I Gp III id II VR IH Vbo VD I I Gambar 4. Karakteristik Thyristor Thyristor mempunyai 3 keadaan atau daerah, yaitu : 1. Keadaan pada saat tegangan balik (daerah I) 2. Keadaan pada saat tegangan maju (daerah II) 3. Keadaan pada saat thyristor konduksi (daerah III) Pada daerah I, thyristor sama seperti diode, dimana pada keadaan ini tidak ada arus yang mengalir sampai dicapainya batas tegangan tembus (Vr). Pada daerah II terlihat bahwa arus tetap tidak akan mengalir sampai dicapainya batas tegangan penyalaan (Vbo). Apabila tegangan mencapai tegangan penyalaan, maka tiba tiba tegangan akan jatuh 4

menjadi kecil dan ada arus mengalir. Pada saat ini thyristor mulai konduksi dan ini adalah merupakan daerah III. Arus yang terjadi pada saat thyristor konduksi, dapat disebut sebagai arus genggam (I H = Holding Current). Arus I H ini cukup kecil yaitu dalam orde miliampere. Untuk membuat thyristor kembali off, dapat dilakukan dengan menurunkan arus thyristor tersebut dibawah arus genggamnya (IH) dan selanjutnya diberikan tegangan penyalaan. Referensi Petruzella F.D., 2001, Elektronik Industri, Andi Yogyakarta Rashid M.H., 1999, Elektronika Daya, PT. Prenhallindo, Jakarta Rockis G., Solid State Fundamentals for Electricians, Energy Concepts Inc. Andi Hasad menempuh pendidikan di program studi Teknik Elektro (S1) UNHAS, Makassar, kemudian melanjutkan di Ilmu Komputer (S2) IPB, Bogor. Penulis pernah menimba ilmu dan pengalaman di berbagai perusahaan / industri di Jakarta dan Bekasi. Saat ini menekuni profesi sebagai dosen tetap di Fakultas Teknik UNISMA Bekasi dan aktif dalam pengembangan ilmu di bidang robotics, electronic instrumentation, intelligent control, knowledge management system, network dan cryptography. Info lengkap penulis dapat diakses di http://andihasad.wordpress.com/ 5