Perbedaan Rangkaian Thyristor, SCR, Triac, Diac


Perbedaan Thyristor, SCR, Triac, Diac – Kata Thyristor berasal dari bahasa yunani yang memiliki arti “pintu”. Diambil dari kata ini karena memiliki sifat yang sangat mirip dengan pintu. Thrystor dibuat dari semikonduktor silikon. Namun sebenarnya jauh berbeda dengan transistor bipolar dan MOS. Hal ini karena P-N junction-nya jauh lebih kompleks. Selain itu, fungsinya lebih banyak diaplikasikan sebagai saklar atau switch dibandingkan sebagai penguat arus atau tegangan.

Tyristor terdiri dari struktur dasar 4 layer PNPN. Jika dipilah, struktur yang satu ini terdiri dari junction PNP dan NPN yang dihubungkan. Dapat dikatakan bahwa komponen yang satu ini terdiri dari dua transistor, yaitu PNP dan NPN yang disambungkan dengan kolektor dan basisnya.



Baca juga: Pengertian Dan Fungsi SCR Lengkap

SCR  (Silicon Controlled Rectifier)

Untuk membuat thrystor dalam kondisi ON, caranya bisa dilakukan dengan memberi arus trigger pada P yang dekat dengan katoda. Atau bisa juga dilakukan dengan cara membuat kaki gate pada P yang berada dekat dengan katoda. Inilah yang merupakan struktur dari SCR, dan biasa disebut dengan thyristor.

Struktur, susunan, rangkaian ekuivalen, simbol, dan bentuk SCR

Komponen tersebut bisa ditrigger menjadi ON, caranya adalah dengan memberi arus gate dengan melalui pin gate. Arus gate  Ig yang semakin besar bisa membuat tegangan breakover (Vbo) SCR.mengalami penurunan. Tegangan ini adalah tegangan minimum yang dibutuhkan untuk bisa membuat SCR dalam kondisi ON. SCR akan mengalami perubahan menjadi ON  hingga mencapai gate tertentu, walaupun dengan tegangan forward kecil, sebesar 1 volt atau mungkin bisa lebih kecil lagi.



Kurva SCR

Bisa dilihat pada kurva SCR tersebut bahwa tegangan  Vbo. SCR dalam kondisiON jikategangan forward SCR berhasil mencapai titik tersebut. Arus  Ig bisa menurunkan Vbo sampai menjadi lebih kecil. Arus trigger sendiri dinyatakan dengan  IGT (gate trigger current), sedangkan Ih adalah arus holding yang memiliki fungsi untuk mempertahankan SCR agar selalu ON. Oleh karena itu, arus forward dari anod yang menuju katoda diharuskan untuk melebihi parameter tersebut supaya SCR tetap ON.

Dengan demikian, maka jika ingin SCR dalam kondisiOFF, arus anoda-katoda tidak boleh melebihi nilai Ih. Nilai Ih ini sendiri ada dalam datasheet. Hal ini berarti sama dengan menurunkan tegangan anoda-katoda menunju titik nol. Sehingga SCR atau thryristor pada dasarnya sangat tidak cocok untuk diaplikasikanpada tegangan DC. Namun jika diaplikasikan pada tegangan AC, SCR sedang dalam kondisi OFF jika gelombang tegangan AC berada di titik nol.

Tegangan trigger yang ada pada gate (VGT) juga bisa membuat SCR dalam kondisi ON. Atau, jika dalam model maka tegangan ini adalah Vbe pada Q2.  VGT sama halnya dengan Vbe, mungkin sebesar 0.7 volt (dari bahan silikon).



Kurva SCR

Keterangan:

Ig adalah  Gate Current (arus gate), Ih adalah Holding Current (arus genggam)
Vb adalah Breakover Voltage (tegangan breakover)
VGT adalah Gate Trigger Voltage (tegangan pemicuan gate)
IGT adalah Gate Trigger Current (arus pemicuan gate)

Baca juga: Pembahasan TRIAC Lengkap

TRIAC (Triode for Alternating Current)

SCR bisa dibilang merupakan thyristor uni-directional (satu arah). Hal ini karena ketika dalam kondisi ON hanya bisa melewatkan arus satu arah, yakni mulai dari anoda menuju katoda. TRIAC memiliki struktur yang sama seperti dua buah SCR yang arahnya bolak-balik dan kedua gate-nya dijadikan satu.

Cara kerja TRIAC sama seperti SCR yang dimana rangkaian paralelnya adalah bolak-balik sehingga mampu mengalirkan arus dua arah. Adapun kurvanya adalah sebagai berikut:



Kurva TRIAC

Dalam sebuah datasheet tertulis secara detail mengenai besar parameter seperti  Vbo dan –Vbo, kemudian IGT dan –IGTIh dan –Ih. Besar parameter ini pada umumnya sangat simetris antara yang plus dan minus. Parameter ini memang simetris sehingga mudah untuk di hitung.

Baca juga: Pembahasan DIAC, Fungsi Dan Prinsip Kerja

DIAC (Diode Alternating Current)

Jika dilihatdari bentuk strukturnya, DIAC bukan termasuk dalam golongan thyristor. Namun memiliki cara kerja yang sama dengan thyristor. Struktur DIAC sama seperti transistor PNP. Perbedaannya, lapisan N yang ada pada transistor bisa dibuat secara lebih tipis supaya mudah dilewai elektron.

Sementara itu, lapisan N pada DIAC dibuat lebih tebal supaya elektron mengalami kesulitan untuk melewatinya. DIAC sangat mirip dengan dioda PN dan NP. Sehingga, DIAC dapat digolongkan sebagai komponen dioda di beberapa literatur.

DIAC bertujuan agar sulit dilewati oleh arus. DIAC mampu menghantarkan arus dengan tegangan breakdown yang tertentu. Arus ini tentunya bisa bolak balik dari anoda-katoda, dan demikian pula sebaliknya. Kurvanya sendiri memiliki karakteristik yang sama seperti TRIAC. Akan tetapi, nilai tegangan breakdown harus diketahui.

DIAC pada umumnya digunakan sebagai pemicu TRIAC supaya On pada tegangan masukan yang sangat tinggi. Adapun contoh pengaplikasiannya adalah dimmer lampu.

Rangkaian dimmer

Deketahui bahwa IGT TRIAC  adalah sebesar 10 mA dan VGT=0,7 volt, sedangkan Vbo DIAC sebesar 20V. Jadi TRIAC bisa ON pada:

V = IGT(R)+Vbo+VGT = 120.7 V

Resistor R pada rangkaian dimmer pada umumnya diganti dengan rangkaian seri resistor dan potensiometer. Kapasitor C dengan rangkaian R biasa digunakan untuk menggeser fasa tegangan VAC. Lampunya sendiri bisa menyala dengan terang atau redup tergantung dari kapan waktu TRIAC dipicu.

Baca juga: Komponen Elektronika Pasif Dan Aktif

Percobaan

Pada gambar berikut ini, thyristor digunakan untuk mengendalikan alarm dengan deteski cahaya. Jika misalnya tidak ada cahaya sama sekali, maka phototransistor tidak akan bisa menghantar. Namun jika ada cahaya, phototransistor akan langsung mengonduksi sehinga bel menjadi aktif.



Leave a Comment