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

SCR

Advertisement

PENGENALAN KOMPONEN / PARTS ELEKTRONIK

SCR

SCR, symbol
SCR adalah singkatan dari Silicon Controlled Rectifier, sebuah komponen/part penyearah arus listrik khusus yang dibuat dari 4 lapisan bahan semikonduktor (silikon) dan mempunyai perlengkapan pintu kontrol “gate” (g).
SCR sering juga disebut “thyristor”. Sekilas tentang asal-muasal SCR beserta peristilahan thyristor telah disinggung di dalam tulisan sebelumnya : Tentang SCR adalah thyristor .

SCR dibangun atas 4 lapisan semikonduktor, yaitu lapisan P-N-P-N.
Lapisan-lapisan itu tersusun sedemikian rupa, sehingga pintu “gate” disambungkan pada salah-satu lapisan semikonduktor P, yaitu lapisan P bagian dalam. Gate kemudian berfungsi sebagai pengontrol bagi SCR dalam melewatkan arus-arus searah di antara anoda (a) dan katodanya (k).

Fungsi SCR.
SCR dibuat dengan susunan dan konstruksi sedemikian rupa sehingga menjadikannya lebih memungkinkan untuk digunakan pada arus yang besar-besar dan tegangan yang lebih tinggi.
Asalnya, SCR memang didisain untuk berfungsi sebagai switch non-mekanik, menggantikan switch mekanik konvensional untuk menyambungkan arus listrik dengan daya besar.
Sampai sekarang fungsi ini masih tetap dominan.
Sebagai switch, SCR banyak diterapkan pada kontrol motor DC tenaga tinggi, sistem charger aki, sistem CDI pada pengapian kendaraan bermotor, slave-circuits, rangkaian SMPS, voltage regulator, dan lain-lain.
Fungsi lainnya adalah sebagai penyearah AC ke DC.
Sebagai penyearah terkontrol, SCR dapat diandalkan pada berbagai konversi AC ke DC bertegangan tinggi. SCR modern bahkan ada yang dibuat untuk keperluan penanganan arus hingga puluhan ribu Ampere dengan tegangan ribuan Volt pula.

Forward-blocking, forward-conducting, dan reverse blocking pada SCR.
Sebagaimana simbolnya, SCR melewatkan arus searah antara anoda dan katodanya. Namun penghantaran arus oleh SCR itu adalah setelah gate-nya mendapatkan sedikit arus, dan gate bertegangan lebih positif daripada katoda.
Apabila pada gate tidak mengalir arus (karena tidak diberi tegangan positif terhadap k) maka SCR menyumbat, tidak menghantarkan arus.
Kondisi ini disebut forward-blocking (menyumbat-maju) atau OFF-condition atau OFF-state.

Apabila pada gate mengalir sedikit arus (karena telah diberi tegangan yang lebih positif terhadap k) maka SCR menghantarkan arus.
Kondisi ini disebut forward-conducting (menghantar-maju) atau ON-condition atau ON-state.
Catatan bahwa ketika SCR sedang forward-conducting, di antara anoda dan katoda SCR akan terdapat tegangan (sebagaimana juga dioda), disebut Forward Voltage Drop (FVD, tegangan jatuh maju). FVD hanya kecil saja, sehingga sering diabaikan karena penerapan SCR pada tegangan yang tinggi-tinggi. FVD sebuah SCR akan mencapai maksimal (hanya beberapa Volt) pada besar aliran arus tertentu, tergantung karakteristik SCR yang bersangkutan.

Setelah SCR berada pada kondisi forward-conducting, agar tetap demikian maka arus yang mengalir tidak boleh lebih kecil dari IH (Holding current). Parameter IH merupakan batasan arus terkecil yang masih harus mengalir agar SCR tetap dalam kondisi forward-conducting.
Jika arus yang dihantarkan SCR merosot hingga di bawah IH (misalnya karena penarikan arus oleh beban berkurang), maka SCR akan kembali ke keadaan forward-blocking.

Adakalanya SCR mendapatkan tegangan terbalik pada anoda-nya, misalnya ketika padanya diberikan tegangan AC. Ketika tegangan AC sedang mengayun ke arah negatif, anoda SCR (yang seharusnya mendapatkan tegangan maju positif) justeru mendapatkan tegangan terbalik negatif. SCR pun menyumbat, sebagaimana menyumbatnya sebuah dioda.
Kondisi menyumbatnya SCR terhadap tegangan terbalik ini disebut reverse-blocking (menyumbat-balik).

Latching pada SCR.
Setelah gate dialiri arus, maka SCR akan menghantarkan arus (kondisi forward-conducting). Ketika arus yang dihantarkan SCR telah mencapai IL (Latching-current), maka SCR akan terus menghantarkan (forward-conducting) meskipun gate-nya tidak dialiri arus lagi. Kondisi ini sering disebut latching-on (mengunci).
Jika sudah dalam kondisi mengunci seperti ini, untuk meng-off-kan SCR adalah dengan me-nol-kan tegangan anoda, atau memutus sambungan arus.
SCR latch
SCR dapat bertingkah seperti ini karena ia seolah dua transistor komplementer (satu NPN dan satu PNP) yang tersusun dalam rangkaian “kunci” (latch).
Lihatlah pada gambar, apabila tegangan bias positif diberikan kepada basis T1 maka kolektor-emitor T1 akan menghantar. Akibatnya basis T2 menjadi terseret ke arah negatif terhadap emitornya, maka kolektor-emitor T2 pun jadi menghantar.
Menghantarnya kolektor-emitor T2 otomatis menyebabkan basis T1 mendapatkan tegangan bias kontinu. Dengan demikian, meskipun tegangan bias bagi basis T1 sudah tidak diberikan lagi, basis T1 sudah mendapatkan tegangan bias dari menghantarnya kolektor-emitor T2 tadi.
Begitulah proses penguncian terjadi. Kedua transistor kemudian tetap saling menghantar terus-menerus.

Beberapa data karakteristik penting SCR.
Setiap tipe SCR mempunyai data karakteristiknya sendiri-sendiri sehubungan dengan pengoperasiannya.
Beberapa di antaranya adalah :

VRRM/Repetitive peak reverse voltage
Tinggi tegangan ayun-ulang (repetitive) terbalik maksimum, termasuk tegangan ayun-ulang terbalik sesaat (transient) yang mungkin terjadi pada SCR, namun tidak termasuk tegangan sesaat yang bukan tegangan ayun-ulang. VRRM dinyatakan dalam Volt dan dapat menunjukkan ketahanan nominal SCR terhadap tinggi tegangan tersebut pada spesifikasi keadaan tertentu (misalnya pada suhu “junction” yang diizinkan).

IT (RMS)
Besar arus RMS maksimum anoda-katoda dalam kondisi forward-conducting kontinu, dinyatakan dalam Ampere.

IH/Holding-current
Arus minimum yang mengalir antara anoda-katoda agar SCR tetap dalam keadaan forward-conducting/ON-condition, umumnya dinyatakan dalam miliAmpere.

IGT
Besar arus trigger maksimum untuk gate agar SCR beralih dari forward-blocking ke forward-conducting pada kondisi yang terspesifikasi sesuai tipe SCR yang bersangkutan, dinyatakan dalam miliAmpere. Pada jenis SCR sensitif, IGT sering dinyatakan dalam mikroAmpere.

VGT
Tinggi tegangan dc yang diperlukan untuk menghasilkan arus trigger bagi gate, dinyatakan dalam Volt.

Contoh beberapa data karakteristik SCR :

SCR data

Packing/bentuk dan susunan kaki elektroda SCR.
SCR dibuat dalam bentuk packing/bentuk yang bermacam-macam, susunan kaki elektrodanya pun berbeda-beda pula. Sebagian di antaranya adalah sebagai berikut :

kaki elektroda scr 1

Gambar (A) adalah untuk SCR tipe : FOR3G, CP2AM dan lain-lain.
Gambar (B) adalah untuk tipe : 2N5064, S201E, S401E, S601E, BT1690, EC103, NTE5406, TRC22-4, TRC22-6, T523H, MCR100 (series) dan lain-lain.
Gambar (C) adalah untuk tipe : C103A, C103B, C103Y.
Gambar (D) (tampak bawah) adalah untuk tipe : 2N1595, 2N1598, 2N1599, BTX18-400, BTX30-50, CRS1/20, CRS1/40 dan lain-lain.
Gambar (E) adalah untuk tipe : BT151, BT152, 2N6395, 2N6398, 2N6504, TIC106, TYN610, S2006L, S4006LS2, SK010L dan lain-lain.
Gambar (F) adalah untuk tipe : 2N4443, 2N4444, C106 dan lain-lain.
Gambar (G) adalah untuk tipe : ESM740G2, X0405MF dan lain-lain.

kaki elektroda scr 2

Gambar (H) adalah untuk tipe : F2D, FIR3D, 2P4M, 2P5M, 2P6M, S2006F1, S4006F1, S6010F1, T106, T107, C106D dan lain-lain.
Gambar (I) adalah untuk tipe : 40TPS08, 40TPS12A, 50TPS12, CS45-16101 dan lain-lain.
Gambar (J) adalah untuk tipe : 2N3669, 2N3670, 2N4103, BT119, BT120, BTW56 dan lain-lain.
Gambar (K) adalah untuk tipe : S2055M, S4055M, S8055M, SK035K, SK055N, BT109, BTW69 dan lain-lain.
Gamar (L) adalah untuk tipe : 3CT20A, KP5A, KP10A, KP20, T106-10, T152-80 dan lain-lain.
Gambar (M) adalah untuk tipe : KP30A, KP50A, T151-100, T161-200, TL271-250 dan lain-lain.

Selain dari apa yang telah disebutkan di atas, masih ada bentuk-bentuk SCR lainnya. Tidak tertutup kemungkinan akan ada lagi disain bentuk dan model SCR yang lebih baru.


(Sandi Sb)


Tulisan lain yang berhubungan : Dioda
Enter your email address to get update from Sandi Sb.
Print PDF
Next
« Prev Post
Previous
Next Post »

3 komentar

menambah ilmu. terimakasih atas impormasinya..

Balas

Gan, untuk mengetahui kemampuan max voltase sebuah scr gimana gan?
Terimakasih

Balas

Bisa dilihat di datasheet-nya. Setiap tipe SCR yang dikeluarkan oleh produsen tertentu selalu ada keterangan kerjanya dalam bentuk lembaran data (datasheet). Unduh saja datasheet-nya dari produsen yang bersangkutan.

Balas

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