a. Mengetahui apa itu silicon controlled operation ( SCR )
b. Mengetahui salah satu rangkaian silicon controlle operation ( SCR )
c. Mengetahui prinsip kerja SCR
d. Mengetahui manfaat penggunaan SCR
2.Alat dan Bahan [KEMBALI]
a. Power : berfungsi untuk menyuplai energi listrik ke sebuah perangkat elektronik.
b. Button : berfungsi sebagai pemutus atau penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban listrik.
c. led-yellow : berfungsi sebagai indikator atau sinyal indikator/lampu indikator.
d. SCR : berfungsi sebagai pengendali.
e. Sumber AC : berfungsi sebagai sumber arus listrik AC dan tegangan AC.
f. Ground : berfungsi sebagai penghantar arus listrik langsung ke bumi atau tanah saat terjadi kebocoran isolasi atau percikan api pada konsleting.
Seperti yang ditunjukkan oleh terminologi, SCR adalah penyearah yang terbuat dari bahan silikon dengan terminal ketiga untuk tujuan kontrol. Silikon dipilih karena suhu tinggi dan kemampuan daya. Operasi dasar SCR berbeda dari Dioda semikonduktor dua lapis mendasar dalam terminal ketiga, yang disebut gerbang, menentukan kapan penyearah beralih dari sirkuit terbuka ke keadaan hubung singkat. ini tidak cukup hanya memajukan bias wilayah anoda-ke-katoda perangkat. Dalam wilayah konduksi, resistensi dinamis SCR biasanya 0,01 hingga 0,1. Itu resistensi terbalik biasanya 100 k atau lebih.
Simbol grafis untuk SCR ditunjukkan pada Gambar. 21.1 dengan yang sesuai koneksi ke struktur semikonduktor empat-lapisan. Seperti ditunjukkan pada Gambar. 21.1a, jika konduksi ke depan harus ditetapkan, anoda harus positif sehubungan dengan katoda. Namun, ini bukan kriteria yang cukup untuk menyalakan perangkat. Sebuah pulsa dengan magnitudo yang cukup juga harus diterapkan ke pintu gerbang untuk menyalakan gerbang saat ini, diwakili secara simbolis oleh IGT.
Pemeriksaan yang lebih rinci tentang operasi dasar SCR paling baik dilakukan dengan memecah struktur pnpn empat lapis dari Gambar. 21.1b menjadi dua struktur transistor tiga lapis seperti ditunjukkan pada Gambar. 21.2a dan kemudian mempertimbangkan rangkaian resultan dari Gbr. 21.2b.
Perhatikan bahwa satu transistor untuk Gambar 21.2 adalah perangkat npn sementara yang lainnya adalah pnp transistor. Untuk tujuan diskusi, sinyal yang ditunjukkan pada Gambar. 21.3a akan diterapkan ke gerbang sirkuit Gambar 21.2b. Selama interval 0 ? t1, Vgate 0 V, the sirkuit Gambar 21.2b akan muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 21.3b (Vgate 0 V adalah setara ke terminal gerbang ditanahkan seperti yang ditunjukkan pada gambar). Untuk VBE2 Vgate 0 V, basis arus IB2 0 dan IC2 akan menjadi sekitar ICO. Arus basis dari Q1, IB1 IC2 ICO, terlalu kecil untuk mengaktifkan Q1. Kedua transistor karena itu dalam Keadaan "mati", menghasilkan impedansi tinggi antara kolektor dan emitor masing-masing transistor dan representasi rangkaian terbuka untuk penyearah terkontrol seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 21.3c.
Pada t t1, pulsa volt VG akan muncul di gerbang SCR. Kondisi sirkuit didirikan dengan input ini ditunjukkan pada Gambar. 21.4a. VG potensial dipilih cukup besar untuk mengaktifkan Q2 (VBE2 VG). Arus kolektor Q2 kemudian akan naik ke nilai yang cukup besar untuk mengaktifkan Q1 (IB1 IC2 ). Saat Q1 menyala, IC1 akan meningkat, menghasilkan peningkatan yang sesuai dalam IB2. Peningkatan arus basis untuk Q2 akan menghasilkan peningkatan lebih lanjut dalam IC2. Hasil akhirnya adalah peningkatan regeneratif dalam arus kolektor dari masing-masing transistor. Resistensi anoda-ke-katoda yang dihasilkan (RSCRV / IA) kemudian kecil karena IA besar, menghasilkan representasi hubung singkat untuk SCR seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 21.4b. Tindakan regeneratif yang dijelaskan di atas dalam SCR memiliki waktu nyala khas 0,1 hingga 1 dtk. Namun, perangkat berdaya tinggi di kisaran 100 hingga 400 A mungkin memiliki waktu menghidupkan 10 hingga 25 detik.
Selain memicu gerbang, SCR juga dapat dihidupkan dengan secara signifikan meningkatkan suhu perangkat atau meningkatkan tegangan anoda-ke-katoda ke nilai breakover ditunjukkan pada karakteristik Gambar. 21.7.
Pertanyaan selanjutnya yang menjadi perhatian adalah: Berapa lama waktu turn-off dan bagaimana turnoff dicapai? SCR tidak dapat dimatikan hanya dengan menghapus sinyal gerbang, dan hanya beberapa khusus yang dapat dimatikan dengan menerapkan pulsa negatif ke terminal gerbang seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 21.3a pada t t3.
Dua metode umum untuk mematikan SCR dikategorikan sebagai anoda gangguan saat ini dan teknik pergantian paksa.
Dua kemungkinan untuk gangguan saat ini ditunjukkan pada Gambar. 21.5. Pada Gambar 21.5a, IA adalah nol saat sakelar dibuka (gangguan seri), sedangkan pada Gambar 21.5b, sama kondisi ditetapkan ketika sakelar ditutup (shunt interupsi).
Pergantian paksa adalah “pemaksaan” arus melalui SCR dalam arah berlawanan dengan konduksi maju. Ada berbagai macam sirkuit untuk melakukan fungsi ini, beberapa di antaranya dapat ditemukan dalam manual produsen besar di bidang ini. Salah satu tipe yang lebih mendasar ditunjukkan pada Gambar. 21.6. Sebagaimana ditunjukkan dalam gambarnya, sirkuit mematikan terdiri dari transistor npn, baterai dc VB, dan a generator pulsa. Selama konduksi SCR, transistor dalam keadaan "mati", yaitu, IB 0 dan impedansi kolektor-ke-emitor sangat tinggi (untuk semua tujuan praktis an rangkaian terbuka). Impedansi tinggi ini akan mengisolasi sirkuit turn-off agar tidak mempengaruhi operasi SCR. Untuk kondisi mati, pulsa positif diterapkan ke basis transistor, menyalakannya berat, menghasilkan impedansi yang sangat rendah kolektor ke emitor (representasi hubung singkat). Potensi baterai kemudian akan muncul langsung di seberang SCR seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 21.6b, memaksa arus melewatinya di arah terbalik untuk mematikan. Waktu mematikan SCR biasanya 5 hingga 30 detik.
Jika sebuah gate dari SCR dibiarkan mengambang atau tidak terhubung (terputus), maka SCR akan berperilaku sama persis seperti dioda shockley. , SCR juga akan aktif dan mengunci (latch) saat diberikan tegangan breakover antara katoda dan anoda. Untuk mematikan kembali SCR dapat dilakukan dengan cara mengurangi arus sampai salah satu dari transistor internal tersebut jatuh dan berada dalam mode cutoff.
Dengan memberikan tegangan yang kecil antara gate dan katoda, transistor yang bawah atau transistor yang lebih rendah akan dipaksa ON oleh arus basis yang dihasilkan, hal ini akan menyebabkan arus basis transistor atas mengalir dan transistor atas akan aktif dan menghantarkan arus basis untuk transistor yang bawah (tidak dibutuhkan lagi pasokan tegangan dari terminal gate), sehingga kini kedua transistor saling menjaga agar tetap aktif atau saling mengunci (latch). Arus yang diperlukan gate untuk memulai latch up tentu saja jauh lebih rendah daripada arus yang melalui SCR dari katoda ke anoda,
Cara yang paling umum digunakan dan dianggap aman untuk mengaktifkan SCR adalah dengan memberikan tegangan pada terminal gate, dan cara atau metode seperti ini disebut dengan “memicu” (triggering). Bahkan dalam penggunaannya SCR biasanya sengaja dibuat atau dipilih dengan tegangan breakover yang jauh lebih besar melampaui tegangan terbesar yang diperkirakan akan dialami oleh sumber listrik. Sehingga SCR hanya bisa diaktifkan dengan pulsa tegangan yang diterapkan ke terminal gate, bukan dengan tegangan breakover.
SCR terkadang bisa dimatikan secara langsung dengan menjumper atau mengkorsletkan terminal gate dan katoda, yang disebut dengan “reverse triggering”, dimana gate dengan tegangan negatif (mengacu pada katoda), sehingga transistor yang lebih rendah atau dibawah dipaksa cutoff. Saya mengatakan ini kadang-kadang karena cara ini mungkin akan melibatkan semua arus kolektor dari transistor atas yang melewati basis transistor yang dibawah. Dan arus ini mungkin sangat substansial sehingga membuat triggered shut off dari SCR begitu sulit. Dan sebuah thyristor Gate-Turn-Off (GTO) yang merupakan variasi dari SCR yang akan mampu mempermudah tugas ini. akan tetapi bahkan dengan sebuah GTO sekalipun, arus gate yang dibutuhkan untuk mematikannya mungkin sebanyak 20% dari arus anoda (beban). Simbol skematik dari GTO.
Contoh penggunaan SCR pada sirkuit DC adalah sebagai perangkat atau device crowbar yang berfungsi untuk memproteksi bila terjadi tegangan lebih (over voltage). Sirkuit crowbar terdiri dari sebuah SCR yang dihubungkan pararel dengan output dari power supply DC. Rusaknya SCR dan power supply dapat dicegah dengan pemasangan secara benar dan bijaksana sebuah fuse atau resistansi seri yang besar setelah SCR untuk membatasi arus hubung singkat dari rangkaian.
0 komentar:
Posting Komentar