logo blog
Blog Sandi Elektronik
Silahkan pastikan untuk melengkapi kunjungan anda dengan melihat : Daftar Isi.
Terima kasih atas kunjungannya dan semoga bermanfaat

Karakteristik SOAr Pada Transistor Daya

Advertisement

SOAr atau SOA adalah singkatan dari “Safe Operating Area”.
SOAr merupakan daerah besaran tegangan kolektor-emitor dan arus kolektor yang aman dari sebuah transistor ketika ia dipekerjakan pada suatu rangkaian elektronik.
Biasanya, SOAr digambarkan oleh produsen transistor yang bersangkutan dalam bentuk kurva di mana terdapat angka besaran tegangan kolektor-emitor (VCE, dalam Volt) dan besaran arus kolektor (Ic, dalam Ampere). Data tentang SOAr sangat diperlukan oleh para perancang rangkaian elektronik dan para tekhnisi, karena dengan melihat data itu sebagian informasi penting didapatkan mengenai transistor yang akan digunakan.

Banyak di antara para hobbyst elektronika belum mengerti tentang apa itu SOAr, sehingga mereka telah merasa cukup ketika hanya mempunyai data tentang transistor yang meliputi tinggi tegangan kolektor-emitor maksimal (VCE max), arus kolektor maksimal (Ic max), dan disipasi daya total (pwr tot).
Sebagai contoh data transistor 2N3055 dengan VCE-max 60V, Ic-max 15A, dan pwr-tot 115W mereka kantongi sebagai bekal untuk menerapkan transistor tersebut sebagai transistor akhir pada sebuah penguat audio yang disuplai dari tegangan + - 45V (2x45V) dengan tarikan arus maksimal 4A. Hanya sekejap, transistor itu pun langsung rusak tanpa aba-aba.
Mengapa demikian?
Logikanya, tegangan yang digunakan masih di bawah VCE-max (60V) dan arus yang mengalir di kolektornya hanyalah 4A, tapi mengapa bisa rusak?

VCE-max (Vds max pada transistor FET) adalah batas tegangan tertinggi kolektor-emitor ketika transistor diuji dengan sedikit arus di kolektornya. Jadi, tinggi tegangan itu adalah untuk kondisi di mana transistor tidak bekerja sebagaimana layaknya di banyak penerapan.
Sedangkan Ic-max adalah arus maksimum yang dapat mengalir di kolektor transistor ketika dirangkai dalam mode “common-emitter” dengan pemberian tegangan kolektor-emitor yang sangat rendah. Besar arus ini juga bukanlah besar arus untuk kondisi kerja transistor sebagaimana layaknya di banyak penerapan. Dalam prakteknya, transistor praktis tidak pernah digunakan di dalam rangkaian elektronik dengan memberi tegangan pada kolektor-emitornya setinggi VCE-max dan menyetel arus kolektornya hingga sebesar Ic-max.
Dan pwr tot adalah disipasi daya maksimum yang mampu diemban transistor dengan persyaratan suhu tertentu.
Pwr tot melibatkan perhitungan besaran tegangan, arus, dan panas. Sebagaimana daya adalah hasil perkalian antara tegangan dengan arus, ketika transistor diberi tegangan VCE yang tinggi maka kemampuan arusnya akan semakin mengecil. Begitupun sebaliknya, ketika transistor digunakan untuk arus Ic yang lebih besar maka tegangan VCE yang diberikan kepadanya haruslah diperkecil jika tidak ingin transistor menjadi rusak.
Dan ketika transistor telah bekerja dan semakin memanas, kemampuan dayanya akan semakin berkurang. Jika panas transistor telah melampaui batasnya, kemampuan daya transistor akan segera hilang sama sekali alias rusak...

Tidak ayal lagi, angka-angka VCE-max, Ic-max dan pwr-tot menjadi angka-angka yang tidak berguna dan hanya membingungkan para hobbyst tersebut. Mereka mempunyai data tentang transistor dengan angka-angka itu tetapi tidak tahu untuk apa angka-angka itu digunakan di dalam prakteknya.

Lalu, bagaimanakah penerapan transistor yang aman (tidak rusak) sehubungan pemberian tegangan di kolektor-emitornya dan besar arus maksimal di kolektornya?
Inilah fungsi utama data SOAr.

Beberapa data SOAr transistor.

soa transistor 2n3055

Perhatikan gambar di atas. Ini adalah contoh data SOAr yang diambil dari datasheet transistor 2N3055 keluaran Motorolla.
Dalam penggunaan umum di mana transistor tidak difungsikan sebagai transistor power dalam rangkaian switching, kurva garis yang dipakai pada gambar di atas adalah “dc” (single pulse).
Perhatikan garis tambahan berwarna merah. Apabila transistor hendak digunakan pada rangkaian yang pada kolektor-emitornya terdapat tegangan 45V (VCE), maka arus maksimal yang boleh mengaliri kolektornya (Ic) hanyalah sekitar 1,8A. Jika arus kolektornya lebih dari itu maka transistor akan rusak. Tetapi jika transistor hendak digunakan dengan aliran arus kolektor yang lebih besar, misalnya 4A, maka tegangan antara kolektor dan emitornya tidak boleh lebih dari (kira-kira) 27V. Lihatlah garis tambahan dan angka yang berwarna biru.
Jika arus kolektornya 4A sedangkan tegangan yang diberikan di antara kolektor dan emitornya lebih dari itu, maka transistor akan rusak.

soa 2sc5198

Gambar di atas memperlihatkan kurva SOAr transistor C5198 keluaran Toshiba.
Perhatikan garis “DC operation”. Jika VCE transistor diberi 45V, arus yang boleh mengaliri kolektornya hanyalah 2A lebih sedikit. Pada VCE 35V kemampuan arusnya sekitar 2,8A. Transistor dapat dipakai dengan kemampuan arus hingga 5A pada VCE 18-19V atau kurang dari itu.

soa 2sc3264

Gambar selanjutnya di atas memeperlihatkan kurva SOAr transitor C3264 keluaran Mospec.
Dengan VCE 35V, kemampuan arusnya sekitar 5,5A. Jika VCE diberi 45V, kemampuan arusnya akan sekitar 4,3A.

soa 2sc2922

Gambar terakhir di atas adalah kurva SOAr transistor C2922. Beberapa merek mempunyai penggambaran yang relatif sama.
Dengan VCE 35V, kemampuan arusnya 6A. Pada VCE 45V, kemampuan arusnya mencapai sekitar 4,5A. Pada VCE 70V, kemampuan arusnya sekitar 2,7A.

Demikianlah sekilas tentang karakteristik SOAr pada transistor daya .
Beberapa contoh yang telah dikemukakan di atas mudah-mudahan dapat menjadikan acuan untuk melihat data SOAr transistor-transistor lainnya jika diperlukan.


(Sandi Sb)


Tulisan terdahulu tentang transistor :
Transistor bipolar
Transistor komplementer
Transistor TUN dan TUP .

Enter your email address to get update from Sandi Sb.
Print PDF
Next
« Prev Post
Previous
Next Post »

Silakan komentar sesuai topik dan sertakan ID yang jelas dengan tidak menyertakan live-link atau spam.

Copyright © 2013. Sandi Elektronik - All Rights Reserved | Template Created by Kompi Ajaib Proudly powered by Blogger