SCR : Pengertian, Jenis, Cara Kerja, dan Karakteristik – Pada pembahasan sebelumnya kita sudah mengenal berbagai kelompok komponen Thyristor seperti Diac dan Triac. Nah pada artikel kali ini kita akan membahas satu jenis thyristor yaitu SCR. Adapun pembahasan dari SCR ini meliputi : pengertian, Jenis, simbol, cara kerja, karakteristik, kurva hingga contoh rangkaian SCR.
Pengertian SCR
SCR adalah singkatan dari Silicon Controlled Rectifier, yaitu salah satu jenis thyristor yang berfungsi sebagai penyearah arus listrik. SCR terbuat dari 4 bahan semikonduktor yang dilapisi dengan silikon serta gate yang mana memiliki 3 kaki atau terminal yaitu Anoda, Katoda dan Gate. Dari ketiga terminal inilah kita akan memahami fungsi dan Cara kerja SCR.
Terminal gate berfungsi sebagai pengendali dan pemicu agar terminal anoda dan terminal katode bisa terhubung. Dalam rangkaian elektronika, SCR kebanyakan berfungsi sebagai saklar dengan tegangan menengah hingga tegangan tinggi.
Jenis-Jenis SCR
Adapun dari jenis jenis SCR ini dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu berdasarkan bentuk dan karakteristiknya.
Jenis SCR berdasarkan bentuknya
- Stud SCR (SCR Baut)
- Diamond Pack
- Press Diode (SCR Kancing)
- SCR SOT (Isotop)
- SCR TO (SCR yang berbentuk transistor)
Jenis SCR berdasarkan karakter bias gate
- Forward Blocking Mode, yaitu SCR dihubungkan dengan jaringan yang membuat kaki anoda dan katode positif sehingga gate bisa tetap terbuka.
- Forward Conduction Mode, di mana SCR berada dalam kondisi pemblokiran, caranya dengan menerapkan pulse positif atau menaikkan tegangan ke depan.
- Reverse Blocking Mode, kondisi di mana katoda positif dan selaras dengan anoda, yang membuat SCR mengalirkan arus bocor kecil.
Simbol dan Cara Kerja SCR
SCR membutuhkan tegangan positif di bagian terminal agar fungsinya bisa diaktifkan, sehingga bisa menghantarkan arus listrik ke terminal anoda dan katoda. Dengan memberi arus trigger pada lapisan P (pin gate katoda) yang dekat dengan katoda, maka SCR di trigger menjadi ”ON” selamanya.
Dengan memberi arus gate, maka Ig akan semakin besar sehingga dapat menurunkan tegangan breakover (Vbo) pada SCR. Vbo adalah tegangan minimum yang diperlukan SCR untuk menjadi ON. Sampai pada suatu besar arus gate tertentu, ternyata akan sangat mudah membuat SCR menjadi ON. Bahkan dengan tegangan forward yang kecil sekalipun. Misalnya 1 volt saja atau lebih kecil lagi. Untuk membuat SCR kembali menjadi off, yaitu tinggal menurunkan arus maju anoda dan katoda sehingga berada di titik lh SCR, dengan kondisi besaran holding SCR berbeda.
Karakteristik SCR
Berikut aspek-aspek yang menyusun karakteristik SCR yang harus Anda pahami:
1. Bahan
SCR terbuat dari empat bahan semikonduktor berjenis PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) yang dilapisi dengan silikon.
2. Kaki
SCR memiliki 3 kaki, yaitu gate, anoda dan katoda. Fungsi dari kaki gate adalah sebagai controller atau pengendali sehingga terminal anoda dan katoda bisa terhubung dengan baik. Kaki gate ini berada di semikonduktor positif.
3. Kemampuan
SCR mempunyai kemampuan untuk mengendalikan tegangan menengah cenderung tinggi. berdasarkan kemampuan itulah maka SCR sering digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronika.
Kurva Karakteristik Arus Dan Tegangan kerja SCR
Kurva tegangan dan arus dari SCR dapat dilihat seperti tampak pada gambar berikut ini.
Penjelasan :
Jika tegangan forward SCR mencapai titik Vbo, maka SCR akan ”ON”, sedangkan arus Ig dapat menyebabkan tegangan Vbo turun menjadi lebih kecil. arus trigger gate ini sering disebut dengan IGT (gate trigger current). Arus Ih (arus holding), berfungsi untuk mempertahankan SCR tetap ON. Untuk membuat SCR menjadi OFF adalah dengan membuat arus anoda-katoda turun dibawah arus Ih (holding current). jika arus forward berada dibawah titik Ih, maka SCR kembali pada keadaan OFF.
Dari penjelasan diatas maka untuk membuat SCR menjadi OFF tersebut adalah sama dengan menurunkan tegangan anoda-katoda ke titik nol. Oleh sebab itulah SCR atau thyristor pada umumnya lebih cocok digunakan untuk aplikasi AC dibandingkan DC, karena SCR bisa OFF pada saat gelombang tegangan AC berada di titik nol.
Contoh Rangkaian kerja SCR
Adapun parameter penting lainnya dari komponen ini adalah VGT. Parameter VGT adalah tegangan trigger pada gate yang menyebabkan SCR menjadi ”ON”. Seperti pada gambar dibawah, tegangan ini merupakan tegangan Vbe pada transistor Q2. Jadi VGT seperti halnya Vbe yang mana besarnya sekitar 0.7 volt.
Untuk lebih jelas, amati contoh gambar rangkaian dibawah ini !
Diketahui :
IGT = 10 mA
VGT = 0.7 volt.
Maka untuk menghitung tegangan Vin agar SCR ini ON adalah :
Vin = Vr + VGT
Vin = IGT(R) + VGT = 4.9 volt
Begitulah pembahasan mengenai SCR ini meliputi : pengertian, Jenis, simbol, cara kerja, karakteristik, kurva hingga contoh rangkaian SCR. Semoga bermanfaat
