Operasi dan aplikasi scr

Silicon Controlled Rectifier (SCR) merupakan alat semikonduktor empat lapis (PNPN) yang menggunakan tiga kaki yaitu anoda (anode), katoda (cathode), dan gerbang (gate) – dalam operasinya. SCR adalah salah satu thyristor yang paling sering digunakan dan dapat melakukan penyaklaran untuk arus yang besar.

Gambar 1 Bentuk fisik SCR

SCR dapat dikategorikan menurut jumlah arus yang dapat beroperasi, yaitu SCR arus rendah dan SCR arus tinggi. SCR arus rendah dapat bekerja dengan arus anoda kurang dari 1 A sedangkan SCR arus tinggi dapat menangani arus beban sampai ribuan ampere.

Gambar 2 Konstruksi dan simbol SCR

Simbol skematis untuk SCR mirip dengan simbol penyearah dioda dan diperlihatkan pada Gambar 2. Pada kenyataannya, SCR mirip dengan dioda karena SCR menghantarkan hanya pada satu arah. SCR harus diberi bias maju dari anoda ke katoda untuk konduksi arus. Tidak seperti pada dioda, ujung gerbang yang digunakan berfungsi untuk menghidupkan alat.

Operasi SCR
Operasi SCR sama dengan operasi dioda standar kecuali bahwa SCR memerlukan tegangan positif pada gerbang untuk menghidupkan saklar. Gerbang SCR dihubungkan dengan basis transistor internal, dan untuk itu diperlukan setidaknya 0,7 V untuk memicu SCR. Tegangan ini disebut sebagai tegangan pemicu gerbang (gate trigger voltage). Biasanya pabrik pembuat SCR memberikan data arus masukan minimum yang dibutuhkan untuk menghidupkan SCR. Lembar data menyebutkan arus ini sebagai arus pemicu gerbang (gate trigger current). Sebagai contoh lembar data 2N4441 memberikan tegangan dan arus pemicu :
VGT = 0,75 V
IGT = 10 mA
Hal ini berarti sumber yang menggerakkan gerbang 2N4441 harus mencatu 10 mA pada tegangan 0,75 V untuk mengunci SCR.

Gambar 3 SCR yang dioperasikan dari sumber DC

Skema rangkaian penghubungan SCR yang dioperasikan dari sumber DC diperlihatkan pada Gambar 3. Anoda terhubung sehingga positif terhadap katoda (bias maju). Penutupan sebentar tombol tekan (push button) PB1 memberikan pengaruh positif tegangan terbatas pada gerbang SCR, yang men-switch ON rangkaian anoda-katoda, atau pada konduksi, kemudian menghidupkan lampu.Rangkaian anoda-katoda akan terhubung ON hanya satu arah. Hal ini terjadi hanya apabila anoda positif terhadap katoda dan tegangan positif diberikan kepada gerbang Ketika SCR ON, SCR akan tetap ON, bahkan sesudah tegangan gerbang dilepas. Satu-satunya cara mematikan SCR adalah penekanan tombol tekan PB2 sebentar, yang akan mengurangi arus anoda-katoda sampai nol atau dengan melepaskan tegangan sumber dari rangkaian anoda-katoda.

SCR dapat digunakan untuk penghubungan arus pada beban yang dihubungkan pada sumber AC. Karena SCR adalah penyearah, maka hanya dapat menghantarkan setengah dari gelombang input AC. Oleh karena itu, output maksimum yang diberikan adalah 50%; bentuknya adalah bentuk gelombang DC yang berdenyut setengah gelombang.

Gambar 4 SCR yang dioperasikan dari sumber AC

Skema penghubungan rangkaian SCR yang dioperasikan dari sumber AC diperlihatkan oleh Gambar 4. Rangkaian anoda-katoda hanya dapat di switch ON selama setengah siklus dan jika anoda adalah positif (diberi bias maju). Dengan tombol tekan PB1 terbuka, arus gerbang tidak mengalir sehingga rangkaian anoda-katoda bertahan OFF. Dengan menekan tombol tekan PB1 dan terus-menerus tertutup, menyebabkan rangkaian gerbang-katoda dan anoda-katoda diberi bias maju pada waktu yang sama. Prosedur arus searah berdenyut setengah gelombang melewati depan lampu. Ketika tombol tekan PB1 dilepaskan, arus anoda-katoda secara otomatis menutup OFF ketika tegangan AC turun ke nol pada gelombang sinus.

Gambar 5 Aplikasi SCR sebagai kontrol output suplai daya pada motor DC

Ketika SCR dihubungkan pada sumber tegangan AC, SCR dapat juga digunakan untuk merubah atau mengatur jumlah daya yang diberikan pada beban. Pada dasarnya SCR melakukan fungsi yang sama seperti rheostat, tetapi SCR jauh lebih efisien. Gambar 5 menggambarkan penggunaan SCR untuk mengatur dan menyearahkan suplai daya pada motor DC dari sumber AC.

Gambar 6 Aplikasi SCR untuk start lunak motor AC induksi 3 fase

Rangkaian SCR dari Gambar 6 dapat digunakan untuk “start lunak” dari motor induksi 3 fase. Dua SCR dihubungkan secara terbalik paralel untuk memperoleh kontrol gelombang penuh. Dalam tema hubungan ini, SCR pertama mengontrol tegangan apabila tegangan positif dengan bentuk gelombang sinus dan SCR yang lain mengontrol tegangan apabila tegangan negatif. Kontrol arus dan percepatan dicapai dengan pemberian trigger dan penyelaan SCR pada waktu yang berbeda selama setengah siklus. Jika pulsa gerbang diberikan awal pada setengah siklus, maka outputnya tinggi. Jika pulsa gerbang diberikan terlambat pada setengah siklus, hanya sebagian kecil dari bentuk gelombang dilewatkan dan mengakibatkan outputnya rendah.

Aplikasi SCR
Pada aplikasinya, 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.

Sumber;https://andihasad.wordpress.com/2011/12/04/silicon-controlled-rectifier-scr/

Pengertian dan fungsi SCR

Silicon Controlled Rectifier ( SCR ) adalah salah satu komponen yang mirip dengan transistor karena memiliki tiga buah kaki. Tapi kaki pada SCR tidak sama dengan kaki yang terdapat pada transistor. Kaki yang terdapat pada SCR terdiri dari ; A = Anoda, G = Gate, K = Katoda. Jadi jelaslah bahwa fungsi SCR ini beda dengan transistor.

SCR ini memiliki berbagai macam daya dan kekuatan, misalnya saja SCR yang memiliki daya dan kekuatan sebesar 100 V / 2A. Ini berartii SCR tersebut hanya bisa dipakai tidak lebih dari 2 Ampere atau sama dengan tak lebih dari 200 Watt. Fungsi SCR adalah sebagai pengatur daya dan juga sebagai saklar arus yang otomatis.

Dengan karakteristik yang serupa tabung thiratron, maka SCR atau Tyristor (Therystor) masih termasuk keluarga semikonduktor. Kaki gate (G) adalah sebagai pengendalinya. Sebetulnya SCR terbuat dari bahan campuran P dan N. SCR berisi bahan-bahan yang terdiri dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut sebagai PNPN Trioda.

Gambar Fungsi SCR

Dengan memberi arus trigger pada lapisan P yang dekat dengan Katoda membuat thyristor menjadi ON, yakni dengan membuat kaki gate pada thyristor PNPN. Disebut pin gate katoda (cathode gate) karena letaknya yang dekat dengan katoda.

Dengan memberi arus gate melalui kaki (pin) gate tersebut memungkinkan komponen ini dipicu menjadi ON. Ternyata dengan memberi arus gate yang semakin besar dapat menurunkan tegangan breakover sebuah SCR. Dimana tegangan ini adalah tegangan minimum yang diperlukan SCR untuk menjadi ON.

Sifat SCR

            Dalam kondisi normal antara Anoda dan Katoda tidak menghantar seperti dioda biasa. Anoda dan Katoda akan terhubung setelah pada Gate diberi trigger minimal sebesar 0,6 Volt lebih positif dari Katoda. SCR akan tetap menghantar walaupun trigger pada Gate telah dilepas. SCR akan kembali ke kondisi tidak menghantar setelah masukan tegangan pada Anoda dilepas.

Cara menentukan Kaki SCR

      Apabila probe merah dihubungkan dengan kaki katoda dan probe hitam dihubungkan dengan kaki anoda dan gate, maka jarum penunjuk pada multimeter akan bergerak. Apabila telah menemukan kaki katoda, kaki anoda dan gate dapat dicari dengan cara melepaskan probe hitam disalah satu kaki. Apabila probe hitam berada dikaki anoda, jarum tetap (tidak bergerak) dan jika jarum bergerak ke angka 0, maka probe hitam berada dikaki gate.

Cara mengecek kondisi SCR

         Pertama posisikan multimeter ke skala x1ohm, selanjutnya hubungkan probe merah dengan katoda dan probe hitam pada anoda, kemudian perhatikan jarum pada multimeter, selanjutnya kaki anoda dan gate dishort, apabila jarum pada multimeter menunjukan angka yang sama berarti kondisi SCR dalam keadaan baik. Sebaliknya jika kaki anoda dan gate dishort dan jarum pada multimeter tidak menyimpang maka dapat di artikan kondisi SCR rusak.

Berikut ini adalah Fungsi SCR yang lainnya, diantaranya :

• Sebagai rangkaian saklar (switch control)
• Sebagai rangkaian pengendali (remote control)

Demikian sedikit penjelasan mengenai pengertian dan fungsi SCR. Semoga setelah membaca artikel ini Anda mengerti dan bisa membedakan bentuk antara SCR dan transistor karena memiliki fungsi yang berbeda.