Download - Bab I Praktikum
LAPORAN
SILICON CONTROLLED RECTIFIER (SCR)
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Praktikum Keahlian Tenaga Elektrik-1
Oleh:
WIRAWAN SATRIA PAMUNGKAS2211091035
JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI (UNJANI)CIMAHI
2011
BAB I
PENDAHULUAN
I. Tujuan
Untuk memahami SCR (Silicon Controlled Rectifier) dan mempelajari
karakteristik pengendalian arus gate DC pada sebuah SCR.
Untuk mengamati dan mempelajari bagaimana arus gate digunakan
untuk mengaktifkan SCR on dan off.
Untuk memahami dan membuktikan bahwa level arus gate dapat
digunakan untuk mengkontrol level arus beban kolektor.
II. Peralatan yang Digunakans
Modul Praktikum
Kabel Jumper
Multimeter Digital
DC Miliammeter
Lampu
Osiloskop
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Teori Dasar
SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah penyearah solid-state empat
jenis lapis NPNP yang mempunyai tiga elektroda : anoda, katoda, dan gate yang
berlaku sebagai sebuah elemen pengendali. SCR dibedakan dari dua elemen dioda
penyearah sehingga tidak akan melewatkan arus apapun yang sepatutnya,
meskipun forward-biased, sampai tegangan anoda sama atau melampaui suatu
nilai yang disebut forward breakover voltage, VBRF. Ketika VBRF dicapi, SCR
terhubungkan ON, sehingga menjadi konduktif yang tinggi. Nilai dari VBRF dapat
dikontrol oleh level dari arus gate. Gate memberikan suatu dimensi baru dalam
operasi penyearah dimana level rendah dari arus gate mengkontrol tinggi level
dari anoda atau beban arus.
Bebagai macam kapasitas SCR saat ini sudah diproduksi. Arus rendah
SCR dapat menyediakan arus anoda lebih kecil dari 1 A. SCR (Silicon Controlled
Rectifier) arus-tinggi melewatkan anoda atau arus beban dalam ratusan ampere.
Simbol rangkaian untuk SCR dan bagian empat-lapis NPNP dapat dilihat pada
Gambar-1.
II.1.1. Karakteristik Tegangan – Arus
Pada Gambar-2 ditampilkan karakteristik tegangan-arus dari sebuah SCR
yang gate-nya tidak dihubungkan (dibuka). Ketika rangkaian anoda-katoda
dibiaskan-berbalik, ada suatu arus reverse-leakage yang tipis yang disebut reverse
blocking current. Arus kecil ini tersisa smapai puncak tegangan berbalik VROM
dilampaui. Pada titik itu bagian reverse (balik) dimulai secara tajam. Di titik
tersebut arus melompat dengan tajam ke level konduksi tinggi. Disini resistansi
anoda ke katoda dari SCR menjadi sangat kecil, dan SCR berlaku seperti switch
yang terhubung. Dalam daerah konduksi-terobosan maju yang tinggi ini, tegangan
melewati SCR anjlok kepada nilai yang sangat rendah, dan untuk semua maksud
dan tujuan hampir seluruh tegangan yang muncul melewati beban terhubung seri
dengan rectifier (gambar-3). Ini adalah resistansi beban eksternal, kemudian yang
harus membatasi arus sepanjang SCR dan menahannya dalam laju nilai dari SCR.
Dua tahap pengoperasian dari Silicon Controlled Rectifier (SCR)
berhubungan dua kondisi ON-OFF switch. Ketika tegangan diberikan di bawah
titik breakover, switch-nya OFF. Ketika tegangan meningkat ke nilai yang sama
atau lebih besar dari pada tegangan breakover, rectifier diubah ON. Rectifier tetap
ON, maka kondisi arus-tinggi, selama arus tetap ada di atas nilai tertentu yang
disebut arus “tertahan” (holding current). Ketika tegangan melewati rectifier
anjlok ke nilai yang terlalu rendah untuk memperpanjang arus yang tertahan,
maka rectifier berubah OFF.
II.1.2. Gate Kontrol pada Forward Breakover Voltage
Ketika pertemuan gate-katoda adalah forward-biased, rectifier diubah
ON pada level tegangan anoda terendah dari pada ketika gate dibuka. Maka, nilai
dari tegangan majukembali pada kondisi semula, direduksi oleh forward-bias. Ini
dibuktikan dari karakteristik kurva dalam gambar 4. Forward Breakover Voltage
maksimum VBRF0 muncul ketika gate dibuka,yaitu ketika gate arus IG0 = 0. Saat
igate arus di level IG1, Forward Breakover Voltage VBRF2 adalah lebih rendah
VBRF0. Sama juga dengan VBRF2 yang ditentukan oleh IG2 yang lebih besar dari IG1,
yang lebih rendah dari VBRF1 dan VBRF3 adalah lebih rendah dari VBRF2.
Sejak bagian tersebut dikontrol oleh bias gate terobosan maju, SCR
dioperasikan di bawah titik Forward Breakover maksimum. Rangkaian gate
didasarkan sebagaimana hilangnya daya dan itu adalah forward dan kemampuan
tegangan gate terbalik.
II.1.3. Peringkat SCR
Untuk menjaminoperasional yang aman, pabrik pembuat SCR
menentukan peringkat maksimum yang tidak boleh dilampaui. Peringkat SCR
antara lain:
PVF : pengulangan puncak tegangan maju, gate terbuka
IF : arus maju rms, kondisi ON
IFAV : arus maju rata-rata, kondisi ON
VROM : puncak tegangan balik, gate terbuka
PGM : desipasi daya puncak gate
PGAV : desipasi daya rata-rata gate
VGRM : puncak tegangan balik gate
Tstg : suhu penyimapanan
Tj : suhu pengoperasian junction
II.1.4. SCR yang Digunakan Sebagai Rectifier
Silicon Controlled Rectifier (SCR) sangat berguna dalam rangkain AC
yang akan bertindak sebagai rectifier diaman output arus dapat dikontrol dengan
pengontrol arus gate-nya.
Dalam rangkaian ini SCR dihubungkan sebagai sebuah rectifier setengah
gelombang yang mensuplai atus ke RL. Gate dibuka SCR di switch ON ketika
tegangan maju-balik dicapai, dititik VBR0 pada sisi bagian positif pada aplikasi
gelombang sinus. Sepanjang interval VBR0 melalui VX maka SCR terhubung.
Ketika tegangan anoda turun sampai VX yang adalah dibawah potensial arus
tertahan, SCR diubah OFF.tegangan yang diterapkan dalam rangkaian terdahulu
dapat dilihat pada gambar 5.
Pada
gambar 6,
tegangan VBRO1
dimana ketika SCR diubah ON yang dikontrol oleh arus gate yang dalam giliran
diterapkan oleh pemasangan VGG, sumber arus gate dan R2. VBRO1 adalah lebih
rendah dari VBRO. Karenanya selama perioda beban membawa arus VBFO1
Melewati VX adalaah meningkat. Perioda konstruksi dapat lebih jauh meningkat
oleh penambahan arus gate melewati level dalam contoh terdahulu.
Catat bahwa arus gate dapat dan relatif rendah dibandingkan dengan
arus anoda. Bagaimanapun rata-rata arus anoda tidak dapat melampaui rata-rata
peringkat arus pada rectifier.
Rangkaian pada gambar 7 menggambarkan kontrol AC, dimana sering
digunakan dari pada kontrol DC. Dalam rangkaian ini tegangan anoda ke katoda
untuk SCR disuplai oleh tegangan tinggi dari transformer T yang kedua.jika
resistansi muatan RL diganti oleh sebuah lampu, rangkaian gambar 7 dapat
memberikan cahaya redup pada lampu.
II.1.5. Kontrol DC Arus-gate
Gate mengendalikan pengembalian tegangan maju yang dipengaruhi
ketika junction gate-katoda menerobos maju-dibiaskan. Gambar 8 menunjukkan
sebuah rangkain yang mengerjakan sumber anoda DC dan pembagian sumber dc
gate, yang dapat digunakan untuk mempelajari karakteristik dari SCR. Pengaruh
R2 untuk mempertahankan resistansi yang lebih konstan antara gate daan katoda,
meskipun variasi dalam temperatur junction yang mempengaruhi resistansi gate-
katoda.
Gambar 9
menunjukan rangkaian SCR yang mengerjakan suber DC yang sama untuk kedua
anoda dan rangkain gate. Tujuan sama dari design komponen adalah sama seperti
yang terdapat pada gambar 8. Disini potensiometer digunakan untuk mengukur
arus gate, dari pada sumber variable VGG dalam gambar 8.
II.2. Teori Tambahan
SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah piranti 3 (tiga) terminal yang
digunakan untuk mengatur arus yang melalui suatu beban. Untuk mengatur arus
yang cukup besar yang melalui Anoda-Katoda, hanya diperlukan arus yang kecil
dari Gate. Selama arus Anoda-Katoda tetap mengalir, arus Gate dapat dihilangkan
setelah satu kali melakukan penyulutan.
Gambar SCR dan Identifikasi Terminal
Bila SCR digunakan pada arus AC, maka hanya akan mengalir arus ke
satu arah saja, seperti halnya pada dioda. Pada pengaturan daya AC dengan SCR
dikenal istilah sudut tunda penyulutan (firing delay angle) yaitu periode yang
hilang sebelum SCR tersulut. Rangkaian penyulut pada Gate dapat berupa R
mapun RC. Dengan rangkaian RC akan dapat diatur firing delay angle dalam
jangkah yang lebar.
SCR mempunyai elektroda kendali (Gerbang) terpisah dan seperti juga
torostor lainnya, SCR mempunyai perilaku seperti tabung tiratron. Namun tidak
tidak seperti triac, SCR hanya dapat terkonduksi dalam satu alat saja. Anodanya
harus dapat dibuat positif dan katodanya dibuat negatif. SCR banyak digunakan
dalam rangkaian penyearah terkendali, pengubah dan rangkaian kendali serta
penyaklaran.
SCR dapat digunakan tersendiri, digabung dengan SCR lainya atau
digabung dengan diac, triac, transistor konvensional, transistor unijunction atau
lampu-lampu neon. Daerah kerja SCR meliputi jangkah yang lebar, dari 1,7 A
sampai 35 A dan 100 V sampai 700 V. SCR adalah komponen spasi 4 lapis
(pnpn) rangkaiannya seperti pada gambar berikut :
Gambar SCR. (a) Susunannya. (b) Susunan ekivalen. (c) Rangkaian ekivalen. (d)
Lambang rangkaian
Keluaran sebuah SCR dapat diubah ubah secara halus dengan mengubah
fasa picu gerbang. Makin awal sinyal pemicu tiba pada setengah siklus positf
tegangan anoda maka maka makin lama siklus anoda yang mengalir, maka makin
besar pula harga dari arus tersebut. Dengan menggunakan sebuah SCR, suatu arus
anoda yang besar dapat disaklarkan dengan menggunakan arus gerbang yang
kecil.Untuk mengerti tentang cara kerja dari SCR kita bisa terangkan ini dengan
sebuah rangkaian elektronik persegi sebagai berikut:
Gambar Cara kerja dari SCR dengan sebuah rangkaian elektronik persegi
Saat kita menghubungkan SCR ke sumber tegangan, plus (+) dan minus
(-) ke K dan jangan menyuplai tegangan ke gate(G) ,kedua transisitor dalam
keadaaan cutoff.
Menyuplai pulsa (bahkan untuk waktu yang sangat pendek) ke gate
menyebabkan transistor Q2 terhubung. Penghubungan ini menciptakan aliran arus
yang pokok untuk transisitor Q1.
Arus ini terhubung dan menyebabkan aliran yang rata ke base Q2. Aliran
ini menjaga transistor Q2 dalam keadaan terhubung, yang mana menjaga
transistor Q1 dalam keadaan terhubung walaupun pulsa dalam gate dalam keadaan
berhenti.
Karakteristik SCR terlihat pada gambar berikut:
Gambar Karakteristik SCR
Dalam tegangan belakang SCR seperti diode. Ini tidak akan terhubung
sampai alat ini breaks-over. Komponen SCR dirancang untuk break-over tegangan
yang tinggi) dalam hal ini untuk menghindari situasi ini). Vx lebih besar dari 400
V.
Sebuah SCR dapat mempunyai tegangan dadal-jenuh (breakover) yang
berkisar dari 50V sampai lebih dari 2500V tergantung pada nomor tipenya. SCR
biasanya dirancang untuk operasi penutupan picu dan pembukaan arus rendah.
Cara kerjanya adalah SCR tersebut akan terbuka terus sampai gerbangnya
menerima masukan picu. Setelah itu SCR akan menutup dan bertahan dalam
keadaan ini walaupun sinyal picu telah berlalu. Satu-satunya cara untuk membuka
kembali SCR itu adalah cara pemutusan arus rendah.
SCR biasanya dipandang sebagai suatu piranti yang menghalangi
tegangan kecuali jika disambung dengan suatu picu. Karena itu, dalam lembar
data yang bersangkutan , tegangan dadal-jenuh sering kali disebut tegangan
penghalang maju. Misalnya saja SCR 2N4444 mempunyai tegangan penghalang-
maju sebesar 600V. Ini berarti bahwa selama tegangan catu lebih kecil dari 600V,
SCR tidak akan beralih keadaan. Penutupan saklar ini hanya dapat dilakukan
dengan picu gerbang. Karena gerbang SCR dihubungkan dengan basis transistor
internal, maka diperlukan setidaknya 0,7 V untuk memicu sebuah SCR. Lembar
data menyebutnya dengan arus pemicu gerbang (Gate Trigger Current) I GT .
Sebagai contoh, lembar data 2N4441 memberikan tegangan dan arus pemicu:
V GT = 0,75 V
I GT 10mA
Ini berarti bahwa sumber yang menggerakkan gerbang 2N4441 harus
mencatu 10mA pada tegangan 0,75 V untuk mengunci SCR.
Dengan adanya kapasitansi dalam SCR maka piranti ini dapat dipicu
oleh tegangan catu yang berubah secara cepat. Jadi dengan kata lain, jika laju
kenaikan dari tegangan catu cukup tinggi, maka arus pengisian kapasitif dapat
memulai proses regenerasi. Untuk menghindari sinyal pemicuan yang salah pada
SCR, laju perubahan tegangan pada anode tidak boleh melenihi laju kritis
kenaikan tegangan yang tercantum pada lembar data.
Piranti SCR yang lebih besar masih dikenakan batas lain berupa laju
kritis kenaikan arus. Misalnya piranti C701 diketahui mempunyai laju kritis
kenaikan arus sebesar 150A/µs. Jika arus anode bertambah lebih cepat dari laju
ini, SCR yang bersangkutan dapat menjadi rusak akibat bintik-bintik panas (hot
spots) yang terjadi didalamnya. Penggunaan sebuah inductor secara seri seperti
ditunjukkan pada Gambar 4.4.(b) akan mengurangi laju kenaikan arus, dan
membantu pembatas RC dalam menekan laju kenaikan tegangan.
Gambar (a) Penekan RC (RC snubber).
(b) Penekanan laju kenaikan arus dengan induktor
Suatu SCR memiliki tegangan gerbang V G . Saat tegangan ini lenih dari
V GT , SCR akan hidup dan tegangan keluaran akan jatuh dari +V CC ke suatu nilai
yang rendah. Kadang-kadang, hambatan gerbang digunakan disini. Hambatan ini
membatasi arus gerbang ke suatu nilai yang aman. Tegangan masukan yang
dibutuhkan untuk memicu sebuah SCR harus lebih dari:
V IN=V GT+ IGT RGT
Dalam persamaan ini, V GT dan I GT adalah tegangan dan arus pemicu
gerbang untuk piranti. Keuntungan utama dari SCR adalah penekanan tombol
yang sangat pendek berdasarkan penekanan tombol yang regeneratif. Ini
mengurangi penurunan tegangan di dan mengijinkan produksi komponen SCR,
yang bisa menahan arus yang sangat besar (100 ampere).
Keburukan dari SCR adalah pematian. Pematian dari SCR hanya ada satu
cara yaitu mengurangi arus yang mengalir melalui ini disamping arus yang utama.
Sebuah transistor bisa juga menekan tombol arus dalam cara yang sama.
Keuntungan dari transistor adalah pematian ini dilakukan dengan sederhana yaitu
menghentikan arus di base. Kerugiannya adalah waktu penekanan tombol lebih
lama dan selama penekanan tombol dalam keadaaan tegangan yang tinggi
dibangun dalam ini,dengan demikian ini tidak bisa digunakan untuk penekanan
tombol untuk arus yang besar.
Jenis SCR
Adapun jenis-jenis dari SCR antara lain sebagai berikut:
1. LASCR (light activated SCR) adalah jenis SCR yang apabila terkena sinar
matahari (cahaya yang cukup kuat ) akan menyebabkan elektron-elektron
valensi dalam SCR tersebut akan dilepaskan dari orbit-orbitnya dan akan
menjadi elektron-elektron bebas. Ketika elektron-elektron ini mengalir keluar
dari kolektor akan memasuki basis transistor, maka proses regenerasi akan
berlangsung sampai LASCR menjadi tertutup.
2. SCS (silicon controlled switch)adalah jenis SCR yang identik dengan saklar
penahan SCS menyediakan saluran kepada kedua basisnya satu picu
prategangan maju yang diberikan kepada salah satu basis tersebut akan
menutupi SCS, begitu pula sebaliknya bila diberi prategangan balik maka
akan membuka piranti saklar.
3. GCS (gate-controlled switch) adalah saklar yang dirancang untuk dibuka
dengan cara mudah yaitu dengan picu prategangan balik. Untuk GCS
penutupan dilakukan dengan picu positif dan pembukaan dilakukan dengan
picu negatif ( atau dengan pemutusan arus rendah )
Karakteristik SCR (Silicon Controlled Rectifier)
1. 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.
2. 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).
3. 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.
BAB III
PROSEDUR PERCOBAAN
3.1. Tegangan Anoda DC ada Arus Gate DC
1. Menggunakan modul praktikum SCR
2. Perhatian, saklar utama dalam keadaan OFF dan seluruh saklar harus dalam
kondisi OFF. Pelajari ranngkaian pada gambar 10.
3. Mengubungkan dengan menggunakan kabel jumper untuk merangkai gambar
10. VAA adalah sumber tegangan DC. Gunakan RL/beban dengan nilai
tambahan 500 ohm.
4. Mengubungkan VAA ke sumber DC 15 V. Perhatikan seluruh saklar dalam
keadaan OFF.
5. Perlu diketahui bahwa M1 digunakan untuk mengukur arus anoda setelah
SCR digantikan menjadi ON. M2 digunakan untuk mengukur arus gate. V1
digunakan untuk mengukur tegangan dari katoda ke anoda. Ketika SCR
diaktifkan maka tegangan yang melintasi SCR akan turun. Ketika SCR
diaktifkan ON maka: IA = VAA / RL (pendekatan)
6. Mengatur R2 pada posisi maksimum.
7. Meng-ON-kan saklar utama modul dan ON-kan saklar S1 dan S2, lalu ON-
kan saklar sumber tegangan DC 15V. Perhatikan SCR
8. Jika tidak ada adjust R2 secara berangsur-angsur, lalu mengamati arus gate,
lalu mengatur R2 sampai SCR menjadi ON. Catatan: jika SCR tidak bisa
menjadi ON maka sebaiknya kurangilah tahanan dari resistor 5100 ohm pada
rangkaian gate.Perhatian: ketika mengurangi nilai resistor 5100 ohm maka R2
jangan di posisi maksimal tetapi aturlah sembarang. Kemudian adjust R2
sampai SCR ON.
9. Mengukur dan mencatat pada tabel 1 hasil pengukurannya. Arus gate
dibutuhkan untuk mengubah SCR menjadi ON. Mengukur dan mencatat
tegangan anoda VDF yang melintasi SCR setelah berubah menjadi ON.
Mengukur dan mencatat arus anoda IA setelah SCR menjadi ON.
10. Meng-adjust ulang R2 agar posisinya maksimum lagi. Mengulangi langkah 5-
8, lalu mencatat hasilnya pada tabel 1 percobaan 2.
11. Setelah selesai OFF kan saklar S1. Adjust ulang R2 di posisi minimum.
Ulangi langkah 5-8. lalu mencatat hasilnya pada tabel 1 percobaan 3.
12. Setalah SCR aktif OFF kan saklar S2 sehingga menghilangkan meghilangkan
arus gate. Mengamati dan mencatat pada tabel 1 setiap efek yang terjadi.
13. OFF-kan saklar S1 sehingga S1 dan S2 menjadi OFF
14. OFF-kan saklar utama modul. Mengubah supplai tegangan VAA menjadi 18V
DC.
15. ON-kan saklar utama modul dan S1, S2. Lalu ON-kan saklar sumber
tegangan DC. Mengulangi langkah 5-10 kemudian mencatatnya pada tabel 1.
16. Setelah SCR aktif maka OFF-kan saklar S2 sehingga menghilangkan arus
gate. Mengamati dan mencatat efek yang terjadi.
17. Kemudian OFF-kan saklar utama dan saklar lainnya.
18. Membuat kesimpulan.
Efek pada arus anoda, setelah SCR menjadi ON pada pembukaan gate saklar S2:
Langkah 11:
Langkah 15:
3.2. Kontrol Gate DC dan Sumber Anoda AC
1. Menggunakan modul praktikum SCR.
2. Meng-OFF-kan saklar utama modul dan S1. Mempelajari dan mengamati
rangkaian pada gambar 6. Setelah paham hubungkan seperti gambar 6.
Menggunakan RL 500 ohm.
3. Meng-ON-kan saklar utama, S1 tetap OFF. Memasang osiloskop pada line
sync. Mengamati bentuk gelombang A ke C. Mengatur kontrol osiloskop
sampai bentuk gelombang yang direferensikan muncul. Mengukur dan
mencatat pada tabel 2 puncak ke puncak tegangannya. Mengamati bentuk
gelombang melewati SCR, titik B ke C. Ketika SCR ON, bentuk
gelombang pada gambar 5 akan muncul. Catat dan gambar hasil yang
diperoleh.
4. Tutup S2. Perlahan mengubah VR1, kontrol gate arus, mengamati bentuk
gelombang dari anoda ke katoda. Pada tabel 2 menggambar dalam phase
bentuk gelombangnya. Mengukur untuk tiap amplitudo puncak positif dari
bentuk gelombang, arus beban IL, gate arus IG, dan sudut konduksi.
Mencatat pada tabel 2.
5. Mengulangi langkag 1-3 tetapi menggunakan RL 1Kohm, 1,5 Kohm, 2
Kohm, dan beban lampu tersedia.
6. Kemudian OFF-kan saklar utama modul serta saklar lainnya.
7. Membuat kesimpulan.
3.3. Kontrol Gate AC dan Sumber Anoda AC (Rangkaian 1)
1. Menggunakan modul praktikum SCR.
2. Meng-OFF-kan saklar utama modul dan S2. Mempelajari dan memahami
rangkaian pada gambar 7. Setelah paham rangkaian seperti pada gambar
7. Menggunakan RL 500 ohm. Catatan bahwa sebuah sumber gate AC
digunakan, sehingga penyearah AC positif muncul pada gate.
3. Meng-ON-kan saklar utama dan S2. Mengamati bentuk gelombang
tegangan bebab dengan R2 sebagai kontrol gate arus, yang di ubah dari
minimum ke maksimum. Mencatat pada tabel 3 hubungan bentuk
gelombang dan konduksi minimum, maksimum.
4. Mencatat pada tabel 3 nilai ukuran dari gate arus IG dan muatan arus IL
untuk sudut konduksi minimum dan maksimum.
5. Mengulangi langkah 2-3 tetapi menggunakan RL 1Kohm, 1,5 Kohm, 2
Kohm dan beban lampu.
6. Meng-OFF-kan saklar utama dan saklar lainnya.
7. Membuat kesimpulan.
BAB
IV
HASIL PERCOBAAN
BAB V
KESIMPULAN
1. SCR adalah penyearah kompak empat lapis PNPN yang terdiri dari anoda,
katoda, dan gate.
2. Tidak seperti dioda, SCR tidak akan konduksi, meskipun anoda-katoda dibias
forward sampai tegangan anoda sama atau lebih besar dari nilai Forward
Breakover Voltage (VBRF).
3. Fotward Breakover Voltage dapat diatur dengan nilai arus gate
4. Kapasitas SCR tersedia dari arus rendah ( < 1 A) sampai arus besar (ratusan
amper)
5. Forward Breakover Voltage dipengaruhi oleh nilai arus gate. Pada gambar
diperlihatkan bahwa dengan kenaikan arus gate maka VBRF akan turun,
sehingga tegangan anoda-katoda yang diperlukan untuk menyalakan SCR juga
turun.
6. Sesudah SCR ON, gate lepas kontrol, sehingga menaikkan atau mengurangi
arus gate tidakkan mempengaruhi arus anoda.
7. SCR serupa dengan saklar ON-OFF. Jika dinyalakan akan ON dan sebaliknya
OFF.
8. SCR dapat dihubungkan sebagai penyearah yang menyuplai arus DC yang
tidak difilter ke beban. Disini arus DC Gate mengontrol titik penyalaan.
9. SCR digunakan dalam rangkaian elektronik untuk mensuplai arus yang
diserahkan ke beban. Level dari arus yang diseralikan ditentukan oleh setting
arus Gete dan parameter- parameter rangkaian.
TUGAS
PENDAHULUAN
1. Kurva tegangan dan arus sebuah SCR terlihat di Gambar 2.
Gambar 2. Karakteristik kurva I-V SCR
Pada Gambar 2. 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 2.5 ditunjukkan beberapa arus Ig dan korelasinya terhadap tegangan
breakover. Pada datasheet SCR, arus triger gate ini sering ditulis dengan notasi
IGT (gate trigger current). Pada Gambar 2.5 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.
Sejauh ini yang dikemukakan adalah bagaimana membuat SCR menjadi
ON. Pada kenyataannya, sekali SCR mencapai keadaan ON maka selamanya akan
ON, walaupun tegangan gate dilepas atau di short ke katoda. Satu-satunya cara
untuk membuat SCR menjadi OFF adalah dengan membuat arus anoda-katoda
turun dibawah arus Ih (holding current). Pada Gambar 2. kurva I-V SCR, jika arus
forward berada dibawah titik Ih, maka SCR kembali pada keadaan OFF. Berapa
besar arus holding ini, umumnya ada di dalam datasheet SCR.
2. SCR sangat berguna dalam rangkaian arus bolak-balik . Dalam aplikasi
demikian SCR bekerja sebagai penyearah yang arus keluarannya dapat
dikontrol melalui pengaturan arus gate.
SCR dihubunglan sebagai rectifier setengah gelombang yang menyuplai
arus ke beban RL. Gate dalam keadaan terbuka. SCR akan ON bila Forward
Breakover Voltage tercapai, pada titik VBRO untuk setengah gelombang
positip dari gelombang sinus.
Selama interval VBRFO sampai VX, SCR konduksi. Bila tegangan anoda turun
ke VX di bawah potensial holding current, SCR OFF dan berlangsung
selama setengah gelombang negatip. Arus mengalir melalui beban selama
interval VBRO – VX.
Tegangan VBRO1 yang membuat SCR ON dikontrol oleh arus gate yang
besarnya tergantung pada VGG yang ditentukan, sumber arus gate dan R2.
VBRO1 lebih rendah dari VBRO. Karena itu periode selama beban menarik arus
dari VBRO1 – VX naik dan arus lebih besar disuplai ke beban.
3. Dalam kondisi ini persambungan Gate – Katoda diberi bias maju. Bila
persambungan Gate – Katoda diberi bias maju, SCR akan ON pada tegangan
anoda yang lebih kecil dari pada tegangan anoda pada keadaan gate terbuka.
Jadi pemberian bias maju pada persambungan gate – katoda akan menurunkan
Forward Breakover Voltage.
Forward Breakover Voltage mencapai nilai maksimum VBRFO pada kondisi gate
terbuka. Dalam kondisi ini IGO = 0. Bila ada arus gate IG1, VBRF1 menjadi lebih
rendah dari VBRFO. Makin besar IG , VBRF makin kecil. Dengan kenaikan arus
gate, SCR mulai bekerja seperti biasanya penyearah silicon.
4. Karena rectifier akan ON bila Forward Breakover Voltage tercapai, pada titik
VBRO untuk setengah gelombang positip dari gelombang sinus.
5. SCR adalah thyristor yang uni directional, karena ketika terkonduksi
hanya bisa melewatkan arus satu arahsaja yaitu dari anoda menuju
katoda. Artinya, SCR aktif ketika gate-nya diberi polaritas positif dan