Metodologi Percobaan Rangkaian SCR dan LED

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Peralatan dan Komponen 1. ECS trainer: CPE-EO2200

Fungsi: sebagai pengatur kecepatan 2. SCR

Fungsi: sebagai switching atau saklar pada rangkaian 3. LED

Fungsi: sebagai sumber cahaya 4. Trafo

Fungsi: sebagai untuk menaikan tegangan 5. Resistor

Fungsi: sebagai penghambat arus

6. Saklar (sesuaikan dengan gambar rangkaian) Fungsi: untuk menghidupkan dan mematikan LED 7. Power suplly

Fungsi: sebagai sumber tegangan 8. Multimeter

Fungsi : untuk mengukur arus dan tegangan

3.2 Prosedur Percobaan

1. Disiapkan peralatan dan komponen yang akan digunakan 2. Dirangkai peralatan dan komponen seperti gambar berikut ini

3. Dipasang multimeter (atur pada posisi volt) pada beban R atau LED sebagai beban

4. Dihubungkan kutub negatif saklar 1 ke gate dan kutub positif saklar 1 ke resistor 330 Ω

5. Dibuhungkan kutub negatif saklar 2 ke anoda dan kutub positif saklar 2 ke Gate

6. Dihubungkan kutub positif PSA ke hambatan 330 Ω dan ground PSA ke katoda

7. Dihidupkan PSA 12 Volt

8. Diatur saklar 1 dengan keadaan ON dan saklar 2 dengan keadaan ON 9. Diamati keadaan LED

10. Diatur saklar 1 dengan keadaan ON dan saklar 2 dengan keadaan OFF 11. Diamati keadaan LED

12. .Diatur saklar 1 dengan keadaan OFF dan saklar 2 dengan keadaan ON 13. Diamati keadaan LED

14. Diatur saklar 1 dengan keadaan OFF dan saklar 2 dengan keadaan OFF 15. Diamati keadaan LED

16. Dicatat hasil untuk setiap pengamatan pada tabel data percobaan

BAB 1V HASIL DAN ANALISA

4.1 Data Percobaan

No. S1 S2 Vout

1. ON ON 3,55

2. ON OFF 3,54

3. OFF ON 0,00

4. OFF OFF 0,00

Medan, 4 Maret 2025

Asisten, Praktikan,

(Loura Susanti Sitorus) (Daeng Hadi Sanjaya)

4.2 Analisa Data

1. Tuliskan pengertian Thyristor dan jenis-jenisnya?

Jawab:

Thyristor merupakan devais semikonduktor 4 lapisan berstruktur pnpn dengan tiga pn-junction. Devais ini memiliki tiga terminal yaitu: anode, katode, dan gerbang. Thyristor biasanya digunakan sebagai saklar/bistabil, beroperasi antara keadaan non konduksi ke konduksi.

Pada banyak aplikasi thyristor dapat diasumsi sebagai saklar ideal akan tetapi dalam prakteknya thyristor memiliki batasan dan karakteristik tertentu.

Jenis-jenis thyristor:

 SCR (Silikon Controlled Rectifier)

 SCS (Silikon Controlled Switching)

 TRIAC (Triode From Alternating Current)

 DIAC (Diode Alternating Current)

 GTO (Gate-Turn-Off Thyristor)

 SITH (Static Induction Thyristor)

 LASCR (Light-Activated Silikon-Controlled Rectifier)

2. Jelaskan perbedaan NPN dan PNP Jawab:

 Kedua transistor tersebut dikumpulkan dari bahan khusus dan aliran arus dalam transistor ini juga berbeda.

 Dalam transistor NPN, arus mengalir dari terminal kolektor ke terminal Emitter, sedangkan di transistor PNP, aliran arus mengalir dari terminal emitor ke terminal kolektor.

 Transistor PNP terdiri dari dua lapisan bahan tipe-P dengan lapisan sandwich tipe-N. transistor NPN terdiri dari dua lapisan material tipe- N dengan lapisan sandwich tipe-P.

 Dalam transistor NPN-transistor, tegangan +ve diatur ke terminal kolektor untuk menghasilkan aliran arus dari kolektor. Untuk transistor PNP tegangan +ve diatur ke terminal emitor untuk

menghasilkan aliran arus dari terminal emitor ke kolektor.

 Prinsip kerja utama dari transistor NPN adalah, ketika arus dinaikkan ke terminal basis, maka transistor ON & berkinerja penuh dari terminal kolektor ke terminal emitor. Ketika Anda mengurangi arus ke basis, transistor akan ON dan aliran arus sangat rendah. Transistor tidak lagi berfungsi di terminal kolektor ke terminal emitor, dan ternyata OFF.

 Prinsip kerja utama dari transistor PNP adalah, ketika arus ada di basis transistor PNP, dan kemudian transistor tersebut OFF. Ketika tidak ada aliran arus di basis transistor, maka transistor ON

3. Sebutkan karakteristik dan prinsip kerja Thyristor (SCR) Jawab:

 Karakteristik dan prinsip kerja dari SCR adalah: Dapat disimpulkan bahwa karakteristik dari SCR adalah apabila tegangannya kecil maka rangkaian pada SCR itu akan berfungsi sebagai switching atau arus akan mengalir dan apabila tegangan atau arus yang yang masuk pada rangkaian SCR besar, maka rangkaian tersebut tidak dapat menghantarkan arus atau tidak berfungsi sebagai switching. Dalam data tersebut dapat disimpulkan bahwa rangbkaian SCR akan berfungsi sebagai switching, apabila tegangan dan arus yang melaluinya kecil. Karakteristik dan prinsip kerja SCR adalah arus yang melalui anoda ke katoda relatif sangat kecil selama tegangan di antaranya melwati VBO (Break Over Voltage). Setelah arus terlewati makategangan antara anoda ke katoda, akan turun hingga mencapai harga VH (Hold Voltage). Dioda akan tetap menghantar selama arus yang melewatinya tidak kurang dari nilai I^H

 Cara kerja SCR sebagai penyearah adalah sebagai berikut Apabila tegangan keluaran yang bsia diubah-ubah, digunakan thyristor sebagai pengganti dioda. Tegangan keluaran penyearah thyristor dapat diubah-ubah atau dikendalikan dengan mengendalikan delay atau sudut penyalaan dari thyristor. penyalaan ini dilakukan dengan memberikan pulsa Trigger pada gate thyristor. pulsa Trigger dibangkitkan secara khusus oleh rangkaian Trigger. Rangkaian Trigger dirancang untuk memberikan pulsa dengan ketinggkian dan kelebaran tertentu disesuaikan dengan thyristor yang digunakan. Pulsa ini juga dapat digeser-geser sudutnya sehingga penyalaan thyristor dapat dilakukan setiap saat dalam rangenya.

Bila thyristor disulut pada sudut α, Thyristor Q1 akan konduksi maka tegangan keluaran Q1 akan muncul pada beban. Keadaan konduksi ini berlangsung hingga tegangan kembali ke nol dan mulai negatif atau komutasi alamiah.Ketika tegangan negatif, maka Q1 dalam keadaan biasmundur.Waktu dari tegangan mulai beranjak ke arah positif sampai dengan thyiristor mulai konduksi disebut sudut penyalaan atau sudut penyulutan α. Dengan demikian, tegangan keluaran penyearah dapat diatur-atur dengan mengatur sudut penyalaan pada gatenya, dalam hal ini dari nol sampai 180 derajat bila sudut penyalaan α kecil, berarti thyristor konduksi secara dini sehingga tegangan VD dan daya keluaran akan besar. Sebaliknya, bila sudut α besar, tegangan dan daya keluaran akan kecil.

4.3 Gambar Rangkain Percobaan (Terlampir)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Cara kerja SCR sebagai penyearah adalah sebagai berikut:

Apabila tegangan keluaran yang bsia diubah-ubah, digunakan thyristor sebagai pengganti dioda. Tegangan keluaran penyearah thyristor dapat diubah-ubah atau dikendalikan dengan mengendalikan delay atau sudut penyalaan dari thyristor. penyalaan ini dilakukan dengan memberikan pulsa Trigger pada gate thyristor. pulsa Trigger dibangkitkan secara khusus oleh rangkaian Trigger. Rangkaian Trigger dirancang untuk memberikan pulsa dengan ketinggkian dan kelebaran tertentu disesuaikan dengan thyristor yang digunakan.Pulsa ini juga dapat digeser-geser sudutnya sehingga penyalaan thyristor dapat dilakukan setiap saat dalam rangenya. Bila thyristor disulut pada sudut α, Thyristor Q1 akan konduksi maka tegangan keluaran Q1 akan muncul pada beban. Keadaan konduksi ini berlangsung hingga tegangan kembali ke nol dan mulai negatif atau komutasi alamiah.Ketika tegangan negatif, maka Q1 dalam keadaan bias mundur.Waktu dari tegangan mulai beranjak ke arah positif sampai dengan thyiristor mulai konduksi disebut sudut penyalaan atau sudut penyulutan α.

Dengan demikian, tegangan keluaran penyearah dapat diatur-atur dengan mengatur sudut penyalaan pada gatenya, dalam hal ini dari nol sampai 180 derajat bila sudut penyalaan α kecil, berarti thyristor konduksi secara dini sehingga tegangan VD dan daya keluaran akan besar. Sebaliknya, bila sudut α besar, tegangan dan daya keluaran akan kecil.

2. Aplikasi SCR : SCR tepat digunakan sebagai saklar solid-state, namun tidak dapat memperkuat sinyal seperti halnya transistor. SCR juga banyak digunakan untuk mengatur dan menyearahkan suplai daya pada motor DC dari sumber AC, pemanas, AC, melindungi beban yang mahal (diproteksi)

terhadap kelebihan tegangan yang berasal dari catu daya, digunakan untuk

“start lunak” dari motor induksi 3 fase dan pemanas induksi. Sebagian besar SCR mempunyai perlengkapan untuk penyerapan berbagai jenis panas untuk mendisipasi panas internal dalam pengoperasiannya.Rangkaian SCR:

3. Cara kerja SCR sebagai switching adalah sebagai berikut:

Dalam keadaan gate tidak diberikan pemicu atau trigger, SCR tidak menghantarkan arus, istilahnya dalam keadaan demikian ini “OFF” atau

“Blocked”. Hal ini dapat dipersamakan (antara anoda dan katoda) dengan switch dalam keadaan terbuka. Apabila tegangan pemicu diberikan pada gate maka SCR akan menghantarkan atau “ON”. Jadi, SCR akan bekerja sebagai silikon dioda biasa dan dapat menghantarkan arus dari anoda ke katoda, akan tetapi “Bloked” dari katoda ke anoda. Sewaktu SCR telah

“ON”, kemudian secara mendadak tegangan positif pada gate kita putuskan, maka SCR tetap ON. Jelasnya untuk menmbuat SCR dapat ON, cukup dengan memberikan tegangan positif dalam waktu yang pendek karna dalam pemakaian tegangan (DC), SCR akan bekerja terus-menerus seperti halnya Silicon Rectifier biasa bahkan kita dapat melakukan pengendalian SCR dengan memberikan pulsa positif pada gatenya.

Hubungan antara gate dan katoda pada SCR bersifat seperti dioda silikon, sehingga antara gate dan katoda berimpedansi rendah pada arah forward atau conduct. Pengendalian tegangan gate dibutuhkan antara 1-2 Volt saja dengan arus gate beberapa puluh mili Ampere. Tegangan dan arus ini sudah cukup untuk membuat SCR yang berkemampuan menghantarkan arus sebesar beberapa puluh Ampere (arus anoda-katoda). Apabila SCR dalam keadaan ON, cara untuk meng-OFFkan kembali tak dapat dilakukan melalui gate, melainkan kita harus menurunkan besarnya arus anoda- katoda sampai batas di bawah nilai

IH atau “Holding Current”(nilai mendekati nol). apabila sekarang SCR digunakan untuk keperluan arus tukar AC, kita tak mendapat kesulitan sebab setiap setengah periode positif akhir, tegangan arus AC akan menurun dan kemudian nol.

4. Fungsi peralatan dan komponen sebagai berikut:

a. ECS trainer: CPE-EO2200

Fungsi: sebagai pengatur kecepatan b. SCR

Fungsi: sebagai switching atau saklar pada rangkaian c. LED

d. Fungsi: sebagai sumber cahaya Trafo Fungsi: sebagai untuk menaikan tegangan e. Resistor

Fungsi: sebagai penghambat arus

f. Saklar (sesuaikan dengan gambar rangkaian) Fungsi: untuk menghidupkan dan mematikan LED g. Power suplly

Fungsi: sebagai sumber tegangan h. Multimeter

Fungsi : untuk mengukur arus dan tegangan

5.2 Saran

1. Sebaiknya Ferdi dapat lebih disiplin lagi.

2. Sebaiknya Melinda lebih teliti lagi dalam mengerjakan jurnal.

3. Sebaiknya Mario dapat memanfaatkan waktu lebih baik lagi.

4. Sebaiknya Trully dapat tetap mempertahankan jiwa semangatnya.

5. Sebaiknya Zizah dapat mempertahankan sikap lemah lembutnya.

Lampiran