B. TRIAC dan DIAC
4.7 Pertanyaan dan Tugas Tugas
Mati 6.72 % 99.54 % 99.31 %
Redup 48.23 % 99.54 % 99.31 %
Terang 97.26 % 1 % 97.94 %
Dari tabel persentase kesalahan di atas terlihat bahwa persentase kesalahannya cukup besar terutama pada pengukuran di resistor, hal ini disebabkan karena resistor menyebabkan tegangan dari anoda ke katoda mendekati 0 dan apabila dihitung persentase kesalahannya, hasilnya sangat besar. Selain itu dapat pula disebabkan oleh kesalahan praktikan dalam mengukur ataupun membaca skala hasil pengukuran.
4.7 Pertanyaan dan Tugas Tugas
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan SCR, TRIAC, dan DIAC! 2. Jelaskan perbedaan - perbedaan SCR, TRIAC, dan DIAC! 3. Berikan penjelasan tentang fungsi dan karakteristik dari SCR, TRIAC, dan DIAC!
4. Terangkan cara kerja osilator relaksasi dengan SCR.
5. Apakah keuntungan-keuntungan penggunaan SCR dan TRIAC pada pengaturan daya ?
6. Buatlah contoh aplikasi – aplikasi yang menggunakan SCR, TRIAC, dan DIAC!
7. Menurut data dan analisa yang anda buat, apakah yang akan terjadi jika hambatan pada masing – masing rangkaian diatas dikurangi, jelaskan dengan analisa matematis!
8. Mengapa pada rangkaian R diganti dengan diac nyala lampu pada saat potensio diputar bisa lebih terang dan lebih redup, jelaskan dengan analisa matematis!
9. Bagaimanakah hubungan antara konstanta waktu jaringan RC pada Gate dan besarnya sudut tunda penyalaan ?
10. Berikan kesimpulan anda pada masing – masing percobaan diatas!
Jawaban Pertanyaan
1. - SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah komponen dengan tiga
pemicu yaitu: Anoda(A), Katoda(K) dan Gate(G). SCR atau Tyristor masih termasuk keluarga semikonduktor dengan karateristik yang serupa dengan tabung thiratron. Bagian-bagiannya diterangkan sebagai berikut :
SCR dirancang untuk menyebababkan aliran yang rata dari anoda ke katoda. SCR dibangun dari empat lapisan P dan N yang saling berhubungan sebagai berikut:
- Triac adalah tyristor dengan tiga pemicu ,yang mengatur arus ke dua
arah.Ini sejenis dengan dua komponen SCR dihubungkan secara pararel dan dalam hubungan dengan inverter. setara dengan dua SCR yang dihubungkan parallel. Dan dijelaskan sebagai berikut:
Triac dibangun dari 5 lapisan NPNPN
- Diac adalah trysitor yang hanya punya dua kaki. DIAC bukanlah termasuk keluarga thyristor, namun prisip kerjanya membuat ia digolongkan sebagai thyristor. DIAC dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor. Lapisan N pada transistor dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat menyeberang menembus lapisan ini. Sedangkan pada DIAC, lapisan N di buat cukup tebal sehingga elektron cukup sukar untuk menembusnya. Struktur DIAC yang demikian dapat juga dipandang sebagai dua buah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa literatur DIAC digolongkan sebagai dioda.Adapun gambar dari struktur dan symbol DIAC sebagai berikut :
2. - Pada SCR
Struktur : Sebuah SCR terdiri dari tiga terminal yaitu anoda, katoda,
dan gate. SCR berbeda dengan dioda rectifier biasanya. SCR dibuat dari empat buah lapis dioda.Adapun gambar dari struktur SCR sebagai berikut :
Karateristik : Adapun karateristik dari SCR yaitu dapat dijelaskan dengan
kurva I-V SCR berikut ini :
Pada gambar tertera tegangan breakover Vbo, yang jika tegangan forward SCR mencapai titik ini, maka SCR akan ON. Lebih penting lagi adalah arus Ig yang dapat menyebabkan tegangan Vbo turun menjadi lebih kecil. Pada gambar ditunjukkan beberapa arus Ig dan korelasinya terhadap tegangan breakover. Pada datasheet SCR, arus
trigger gate ini sering ditulis dengan notasi IGT (gate trigger
current). Pada gambar ada ditunjukkan juga arus Ih yaitu arus holding yang mempertahankan SCR tetap ON. Jadi agar SCR tetap ON maka arus forward dari anoda menuju katoda harus berada di atas parameter ini.
Satu-satunya cara untuk membuka (meng-off-kan) SCR adalah dengan mengurangi arus Triger (IT) dibawah arus penahan (IH). SCR adalah thyristor yang uni directional,karena ketika terkonduksi hanya bisa melewatkan arus satu arah saja yaitu dari anoda menuju katoda. Artinya, SCR aktif ketika gate-nya diberi polaritas positif dan antara anoda dan katodanya dibias maju. Dan ketika sumber yang masuk pada SCR adalah sumber AC, proses penyearahan akan berhenti saat siklus negatif terjadi.
Cara Kerja : Pada prinsipnya SCR dapat menghantarkan arus bila
diberikan arus gerbang (arus kemudi).Arus gerbang ini hanya diberikan sekejap saja sudah cukup dan thyristor akan terus menghantarwalaupun arus gerbang sudah tidak ada. SCR tidak akan menghantar atau on, meskipun diberikan tegangan maju sampai pada tegangan breakovernya SCR tersebut dicapai (VBRF). SCR akan menghantar jika pada terminal gate diberi pemicuan yang berupa arus dengan tegangan positip dan SCR akan tetap on bila arus yang mengalir pada SCR lebih besar dari arus yang penahan (IH). o Pada TRIAC
Struktur : TRIAC tersusun dari lima buah lapis semikonduktor yang banyak digunakan pada pensaklaran elektronik. TRIAC biasa juga disebut thyristor bi directional. TRIAC merupakan dua buah SCR yang dihubungkan secara paralel berkebalikan dengan terminal gate bersama. Adapun gambar dari struktur TRIAC sebagai berikut :
Karateristik : Adapun karateristik dari SCR yaitu dapat dijelaskan dengan
gambar berikut ini :
Terdapat parameter-parameter seperti Vbo dan -Vbo, lalu IGT
dan -IGT, Ih serta -Ih dan sebagainya. Umumnya besar parameter ini simetris antara yang plus dan yang minus. TRIAC hanya akan aktif ketika polaritas pada Anoda lebih positif dibandingkan Katodanya dan gate-nya diberi polaritas positif, begitu juga sebaliknya. Setelah terkonduksi, sebuah TRIAC akan tetap bekerja selama arus yang mengalir pada
TRIAC (IT) lebih besar dari arus penahan (IH) walaupun arus gate dihilangkan. Satu-satunya cara untuk membuka (meng-off-kan) TRIAC adalah dengan mengurangi arus IT di bawah arus IH.
Cara Kerja : TRIAC bekerja mirip seperti SCR yang paralel bolak-balik,
sehingga dapat melewatkan arus dua arah.Berbeda dengan SCR yang hanya melewatkan tegangan dengan polaritas positif saja, tetapi TRIAC dapat dipicu dengan tegangan polaritas positif dan negatif, serta dapat dihidupkan dengan menggunakan tegangan bolak-balik pada Gate. TRIAC banyak digunakan pada rangkaian pengedali dan pensaklaran.
o Pada DIAC
Struktur : DIAC dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor. Lapisan N pada transistor dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat menyeberang menembus lapisan ini. Sedangkan pada DIAC, lapisan N di buat cukup tebal sehingga elektron cukup sukar untuk menembusnya. Struktur DIAC yang demikian dapat juga dipandang sebagai dua buah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa literatur DIAC digolongkan sebagai dioda. Adapun gambar dari struktur DIAC sebagai berikut :
Karateristik : Adapun karateristik dari DIAC yaitu dapat dijelaskan dengan
gambar berikut ini :
Untuk mengetahui karateristik dari DIAC yang hanya perlu diketahui adalah berapa tegangan breakdown-nya. Hanya dengan tegangan breakdown tertentu barulah DIAC dapat menghantarkan arus. Arus yang dihantarkan tentu saja bisa bolak-balik dari anoda menuju katoda dan sebaliknya.Karena DIAC sendiri termasuk sukar dilewati oleh arus dua arah.
Cara Kerja : Pada prinsipnya diac akan menahan arus kearah dua belah
fihak, tetapi setelah tegangan melampaui suatu harga tertentu, ia akan menghantar secara penuh.
3. - Fungsi dan karateristik dari SCR yaitu sebuah SCR terdiri dari tiga terminal yaitu anoda, katoda, dan gate. SCR berbeda dengan dioda rectifier biasanya. SCR dibuat dari empat buah lapis dioda. SCR banyak digunakan pada suatu sirkuit elekronika karena lebih efisien dibandingkan komponen lainnya terutama pada pemakaian saklar elektronik.
SCR biasanya digunakan untuk mengontrol khususnya pada tegangan tinggi karena SCR dapat dilewatkan tegangan dari 0 sampai 220 Volt
tergantung pada spesifik dan tipe dari SCR tersebut. SCR tidak akan menghantar atau on, meskipun diberikan tegangan maju sampai pada tegangan breakovernya SCR tersebut dicapai (VBRF). SCR akan menghantar jika pada terminal gate diberi pemicuan yang berupa arus dengan tegangan positip dan SCR akan tetap on bila arus yang mengalir pada SCR lebih besar dari arus yang penahan (IH).
Satu-satunya cara untuk membuka (meng-off-kan) SCR adalah dengan mengurangi arus Triger (IT) dibawah arus penahan (IH). SCR adalah thyristor yang uni directional,karena ketika terkonduksi hanya bisa melewatkan arus satu arah saja yaitu dari anoda menuju katoda. Artinya, SCR aktif ketika gate-nya diberi polaritas positif dan antara anoda dan katodanya dibias maju. Dan ketika sumber yang masuk pada SCR adalah sumber AC, proses penyearahan akan berhenti saat siklus negatif terjadi.
o
Fungsi dan karateristik dari TRIAC yaitu TRIAC tersusun dari lima buahlapis semikonduktor yang banyak digunakan pada pensaklaran elektronik. TRIAC biasa juga disebut thyristor bi directional. TRIAC merupakan dua buah SCR yang dihubungkan secara paralel berkebalikan dengan terminal gate bersama. Berbeda dengan SCR yang hanya melewatkan tegangan dengan polaritas positif saja, tetapi TRIAC dapat dipicu dengan tegangan polaritas positif dan negatif, serta dapat dihidupkan dengan menggunakan tegangan bolak-balik pada Gate. TRIAC banyak digunakan pada rangkaian pengedali dan pensaklaran. TRIAC hanya akan aktif ketika polaritas pada Anoda lebih positif dibandingkan Katodanya dan gate-nya diberi polaritas positif, begitu juga sebaliknya. Setelah terkonduksi, sebuah TRIAC akan tetap bekerja selama arus yang mengalir pada TRIAC (IT) lebih besar dari arus penahan (IH) walaupun arus gate dihilangkan. Satu-satunya cara untuk membuka (meng-off-kan) TRIAC adalah dengan mengurangi arus IT di bawah arus IH.
- Fungsi dan karateristik dari DIAC yaitu dapat dijelaskan dengan gambar
Gambar 4.11
Ketika tegangan dari diac bergerak dari tegangan VB,diac break-over dan berperan sebagai diode penghubung.Peranan ini sama pada kedua arah. Menambahkan diac pada gerbang triac meningkatkan substansi tegangan penghidupan dari triac dan dengan demikian didapatkan tenaga yang lebih dalam pengontrolan dalam tegangan tinggi.
4. Penggunaan OSILATOR SCR
Osilator ralaksasi utamanya digunakan sebagai pembangkit gelombang sinusosidal. Gelombang gigi gergaji, gelombang kotak dan variasi bentuk gelombang tak beraturan termasuk dalam kelas ini. Pada dasarnya pada osilator ini tergantung pada proses pengosongan-pengisian jaringan kapasitor-resistor. Perubahan tegangan pada jaringan digunakan untuk mengubah-ubah konduksi piranti elektronik. Untuk pengontrol, pada osilator dapat digunakan transistor, UJT (uni junction transistors) atau IC (integrated circuit).
5. Keuntungan penggunaan SCR pada pengaturan daya adalah SCR dapat