aplikasi thyristor dan

7/25/2019 Aplikasi Thyristor Dan

1/12


2/12

Simol skematis untuk SCR mirip dengan simol penyeara# dioda dan diperli#atkan pada $amar2" Pada kenyataannya, SCR mirip dengan dioda karena SCR meng#antarkan #anya pada satu ara#"

SCR #arus dieri ias ma'u dari anoda ke katoda untuk konduksi arus" idak seperti pada dioda,u'ung gerang yang digunakan er&ungsi untuk meng#idupkan alat"

Operasi SCR*perasi SCR sama dengan operasi dioda standar ke+uali a#a SCR memerlukan tegangan positi&pada gerang untuk meng#idupkan saklar" $erang SCR di#uungkan dengan asis transistor

internal, dan untuk itu diperlukan setidaknya 0,- . untuk memi+u SCR" egangan ini diseutseagai tegangan pemi+u gerang (gate trigger voltage)" %iasanya parik pemuat SCRmemerikan data arus masukan minimum yang diutu#kan untuk meng#idupkan SCR" /emar

data menyeutkan arus ini seagai arus pemi+u gerang (gate trigger current)" Seagai +onto#lemar data 2N4441 memerikan tegangan dan arus pemi+u VGT 0,- .

IGT 10 mA

3al ini erarti sumer yang menggerakkan gerang 2N4441 #arus men+atu 10 mA pada tegangan0,- . untuk mengun+i SCR"

$amar SCR yangdioperasikan dari sumer 5C

Skema rangkaian peng#uungan SCR yang dioperasikan dari sumer 5C diperli#atkan pada

$amar " Anoda ter#uung se#ingga positi& ter#adap katoda (ias ma'u)" Penutupan seentartomol tekan (pus# utton) P%1 memerikan pengaru# positi& tegangan teratas pada gerang SCR,

yang men6sit+# *N rangkaian anoda6katoda, atau pada konduksi, kemudian meng#idupkanlampu"Rangkaian anoda6katoda akan ter#uung *N #anya satu ara#" 3al ini ter'adi #anya apailaanoda positi& ter#adap katoda dan tegangan positi& dierikan kepada gerang etika SCR *N, SCR

akan tetap *N, a#kan sesuda# tegangan gerang dilepas" Satu6satunya +ara mematikan SCR adala#penekanan tomol tekan P%2 seentar, yang akan mengurangi arus anoda6katoda sampai nol ataudengan melepaskan tegangan sumer dari rangkaian anoda6katoda"


3/12

SCR dapat digunakan untuk peng#uungan arus pada ean yang di#uungkan pada sumer AC"arena SCR adala# penyeara#, maka #anya dapat meng#antarkan setenga# dari gelomang input

AC" *le# karena itu, output maksimum yang dierikan adala# 07 entuknya adala# entukgelomang 5C yang erdenyut setenga# gelomang"

$amar 4 SCR yangdioperasikan dari sumer AC

Skema peng#uungan rangkaian SCR yang dioperasikan dari sumer AC diperli#atkan ole# $amar4" Rangkaian anoda6katoda #anya dapat di sit+# *N selama setenga# siklus dan 'ika anoda adala#positi& (dieri ias ma'u)" 5engan tomol tekan P%1 teruka, arus gerang tidak mengalir se#ingga

rangkaian anoda6katoda erta#an *99" 5engan menekan tomol tekan P%1 dan terus6menerustertutup, menyeakan rangkaian gerang6katoda dan anoda6katoda dieri ias ma'u pada aktu

yang sama" Prosedur arus seara# erdenyut setenga# gelomang meleati depan lampu" etika

tomol tekan P%1 dilepaskan, arus anoda6katoda se+ara otomatis menutup *99 ketika tegangan AC

turun ke nol pada gelomang sinus"


4/12

$amar Aplikasi SCR seagai kontrol output suplai daya pada motor 5C

etika SCR di#uungkan pada sumer tegangan AC, SCR dapat 'uga digunakan untuk merua# ataumengatur 'umla# daya yang dierikan pada ean" Pada dasarnya SCR melakukan &ungsi yang samaseperti r#eostat, tetapi SCR 'au# lei# e&isien" $amar menggamarkan penggunaan SCR untuk

mengatur dan menyeara#kan suplai daya pada motor 5C dari sumer AC"

$amar : Aplikasi SCR untuk start lunak motor ACinduksi &ase

Rangkaian SCR dari $amar : dapat digunakan untuk ;start lunak< dari motor induksi fase" 5uaSCR di#uungkan se+ara teralik paralel untuk memperole# kontrol gelomang penu#" 5alam tema#uungan ini, SCR pertama mengontrol tegangan apaila tegangan positi& dengan entuk

gelomang sinus dan SCR yang lain mengontrol tegangan apaila tegangan negati&" ontrol arus danper+epatan di+apai dengan pemerian trigger dan penyelaan SCR pada aktu yang ereda selamasetenga# siklus" =ika pulsa gerang dierikan aal pada setenga# siklus, maka outputnya tinggi" =ika

pulsa gerang dierikan terlamat pada setenga# siklus, #anya seagian ke+il dari entukgelomang dileatkan dan mengakiatkan outputnya renda#"

Aplikasi SCR

Pada aplikasinya, SCR tepat digunakan seagai saklar solid-state, namun tidak dapat memperkuatsinyal seperti #alnya transistor" SCR 'uga anyak digunakan untuk mengatur dan menyeara#kansuplai daya pada motor 5C dari sumer AC, pemanas, AC, melindungi ean yang ma#al

(diproteksi) ter#adap kelei#an tegangan yang erasal dari +atu daya, digunakan untuk ;start lunak


5/12

dari motor induksi fasedan pemanas induksi" Seagian esar SCR mempunyai perlengkapanuntuk penyerapan eragai 'enis panas untuk mendisipasi panas internal dalam pengoperasiannya"

Aplikasi SCR pada saklar solid state

Solid state relay er&ungsi sama seperti #alnya relay mekanik, dengan solid state relay kita dapat

mengendalikan ean AC maupun 5C daya esar dengan sinyal logika /" Rangkaian solid state

relay terdiri dari 2 'enis, yaitu solid state relay 5C dan solid state relay AC" Pada gamar rangkaiandiaa# merupakan skema dari rangkaian solid state relay yang digunakan untuk 'aringan AC 220.

dengan daya maksimum 00 att" Rangkaian solid state relay ini diangun menggunakan R>AC%1: seagai saklar ean dan opto+opler ?*C021 seagai isolator" Solid state relay pada gamarrangkaian diaa# dapat digunakan untuk mengendalikan ean AC dengan konsumsi daya

maksimal 00 att"

5aya maksimum rangkaian solid state relay ini ditentukan ole# kapasitas menglirkan arus ole#R>AC @1 %1:" ntuk memuat rangkaian solid state relay dapat dili#at gamar rangkaian dankomponen yang digunakan seagai erikut"

$amar :" Rangkaian Solid State Relay 220.AC 00B

Rangkaian solid state relay pada gamar diatas dapat digunakan untuk mengendalikan ean

dengan tegangan ker'a AC dari 24 olt #ingga 220 olt" Rangkaian solid state relay ini dikendalikandengan sinyal logika tinggi / 2 ! olt 5C yang dierikan ke 'alur input solid state relay" ntukmeningkatkan daya atau kemampuan arus solid state relay ini dapat dilkukan dengan mengganti

R>AC @1 %1: dengan R>AC yang memiliki kapasitas arus yang lei# esar" R>AC @1 %1:pada rangkaian solid state relay diatas #arus dilengkapi dengan pendingin (#eatsink) untukmeredam panas yang di#asilkan R>AC pada saat mengalirkan arus ke ean"

APLIKASI THYRISTOR UNTUK PENGATUR TEGANGAN AC/DC

%erkemangnya teknologi elektronika daya, k#ususnya dengan adanya penemuan #yristor, makapeman&aatan konerter dan inerter merupakan seua# solusi pemutak#iran pengendali kelistrikan,

misalnya dalam pengaturan tegangan a+ D d+ yang muda#, lues, praktis, dan ekonomis"

#yristor k#ususnya SCR (silicon controlled rectifier) memiliki ua# elektroda anoda (A), katoda

(), dan gate ($) merupakan piranti elektronik yang anyak diterapkan pada rangkaian elektronikadaya" 5i dalam konerter arus olak6alik t#yristor merupakan komponen utama, melaluipengendalian sinyal pi+u (trigger), maka esarnya sudut konduk (conduction angle) dan sudut

pi+u (firing delay angle) dapat diatur"


6/12

Rangkaian dasar SCR, ean (R/), dan sumer tegangan (s) diperli#atkan pada gamar 1"a),sedangkan gamar 1") memperli#atkan a#a pada sudut konduk SCR 1200maka sudut pi+u

:00(interal 1800 adala# sudut kondukE sudut pi+u)

Gambar 1. Rangkaian Dasar: SCR, Sudut Picu, dan Sudut Konduksi


7/12

2. Sei!k"#$er%er T&'ris%"r

Semi6konerter t#yristor merupakan sistem penyeara# 1 &asa gelomang penu# atau konerter 1

&asaterkendali gelomang penu# (Half Controlled Single-phase Bridge Rectifier), yaitu penyeara#'ematan (bridge rectifier) yang menggunakan 2 ua# t#yristor (SCR) dan 2 ua# dioda yangdiaturDdikendalikan konduk&itasnya melalui pemi+u"

$amar 2" dan gamar " erikut ini menun'ukkan prinsip ker'a semi6konerter t#yristor

1 &asa terseut"

Gambar 2. Rangkaian Fulla!" S"mi Kon!"rt"r

Pada interal (gelomang positie tegangan sumer (AE dan %6), arus akan mengalir melaluirangkaian seri dari titik A 6F dioda 516F/oad 6F t#yristor 16F titik %, selan'utnya dengan adanya

sinyal pi+u (trigger) maka t#yristor 1konduksi pada t sudut pi+u" 5alam interal ini dioda52dan t#yristor 2kondisi reerse ias"


8/12

Pada interal G gelomang negatie erikutnya (A6 dan %E), arus akan mengalir melalui rangkaianseri dari titik % 6F dioda 52 6F /oad 6F t#yristor 2 6F titik A, selan'utnya dengan adanya sinyal

pi+u (trigger) maka t#yristor 2 konduksi pada p#i E t sudut pi+u" 5alam interal ini dioda 51dan t#yristor 1 kondisi reerse ias"

5emikian seterusnya se#ingga diperole# output tegangan 5C gelomang penu# yang dapat diatur(5Cariael), melalui pengendalian t#yristor 1dan 2"

Gambar #. $"ntuk G"lombang %a, %&, dan IG

S"mi'kon!"rt"r ()*ristor


9/12

5ioda 5m diseutfreewheeling diodaersi&at optional dalam rangkaian, 5msangat diperlukank#ususnya 'ika ean ersi&at indukti&" Apaila adala# tegangan maksimum dari AC, maka

tegangan keluaran rata6rata 5C adala#

5Cdapat diatur dari 0 olt sampai dengan ot melalui pengendalian a

(nilai a adala# 0 H a H p)" 5ari persamaam terseut maka tegangan keluaran adala# nol apaila a

1800

dan akan men'adi maksimum apaila a 00

"

). Ra#*kaia# Pei+, -(rigg"r paa rek,e#si AC!10 H

Peman&aatan = se+ara konensional seagai pemi+u SCR melalui rangkaian relaIation osilatormerupakan pili#an yang tepat, rangkaian relaxation oscillator uni unction transistor(R*6=)

diran+ang agar sinyalDpulsa yang di#asilkan senantiasa sinkron ter#adap interal tegangan sumerAC (poer supply), serta mampu meng#asilkan daera# pengaturan sudut penyalaan (a) atau sudut(') konduksi antara 00sampai dengan 1800, rangkaiannya seagaimana pada gamar 4 erikut

Gambar +. Rangkaian R'-( P"micu SCR

5ata teknis yang merupakan persyaratan D pertimangan dalam peran+angan rangkaian R*6=adala# tegangan AC 220 olt D 0 3J, = (misal 2N2:4:), tegangan ias R*6= (misal 12 olt d+)


10/12

ntuk meng#asilkan sinyal pi+u yang tetap sinkron ter#adap perioda tegangan sumer AC (s),maka tegangan pen+atu rangkaian R*6= adala# tegangan d+ rata yang se+ara periodik ;o&&< dan

sinkron ter#adap s terseut" 3al ini dapat dipenu#i melalui rangkaian seri ta#anan (RJ) dan Jenerdioda (5J) yang di#uungkan pada sumer d+ gelomang penu# #asil penyeara#an s melalui dioda

'ematan 5%, selan'utnya tegangan output 5J( J) digunakan seagai pen+atu R*6= yaitu titik

C65""

%erikut ini ran+angan D per#itungan D pendekatan untuk menentukan komponen rangkaian pemi+u

1" Penyeara# gelomang penu# menggunakan dioda ridge (5%)"5%menyeara#kan tegangan sumer AC 220 olt dan dieani rangkaian R*6= yang memerlukan

arus maksimum 0 mA, maka tegangan ker'a 5%F (1,41 I 220 .) dan arus ker'a F 0 mA K 5% 400. D 00mA"2" Lener dioda (5J) dan ta#anan depan Jener (RJ),

egangan ias R*6= 12 ., maka RJ dan 5J seagai erikut

Lener dioda (5J) 12 . D 0, B yaitu 1N4-42 atau se'enis" a#anan depan Jener (RJ),

PRJ >J2I RJ (0,04)2I -4- 11,M: attRJyang digunakan pada rangkaian adala# 10 kB D 10 B"

1" Spesi&ikasi komponen rangkaian R*6="

= adala# type 2N2:4:, dengan data seagai erikut

# 0,: 0,- >O rms 0 mA>p mA >. 4 mA

%% . . 2 .

r%1 ,8 kB r%2 ,4 kB ntuk peran+angan range &rekuensi dan stailitas R*6=, ditetapkan CO 0,1 m9, dan R2

:0 B"

Penentuan nilai ta#anan ROdan potensiometer RP "

ela# dia#as dalam a seelumnya a#a #arga Pdapat di#itung, dan agar R*6= dapaterosilasi ROminH ROH ROmaI"


11/12

9rekuensi a+ yang dikendalikan (&AC) 0 3J, maka AC 20 ms

5aera# ker'a R*6= 001800 G AC 10 ms, artinya R*6= 0 10 ms,

, untuk # 0,: Q

10 ms RPI 0,1 m9 Q RP 10"106D 0,1"106: 100 kBROpada rangkaian merupakan RO"min 200 B K RO 2-00 B D G B"RPpada rangkaian ( ROE RP) RO"maIT 888 kB K RP 100 kB D G B"

1" ra&o pulsa pemi+u t#yristorPulsa ta'am positip yang di#asilkan pada asis 1 (%1) diman&aatkan untuk pemi+u t#yristor, karena

R*6= merupakan rangkaian elektronik yang eker'a pada tegangan renda# (12 .) sedangkant#yristor eroperasi pada tegangan tinggi (FF220 .), maka perlu melindungi rangkaian R*6=dari a#aya D keo+oran arus dari t#yristor" Selan'utnya dipasang tra&o pulsa yang er&ungsi seagai

kopel D peng#uung sinyal pi+u sekaligus mengisolasi antara rangkaian R*6= dengan t#yristor"

U ra&o pulsa yang digunakan adala# 111 impedansi d+ V 100B"

3al yang mungkin ter'adi adala# pulsa yang diperlukan untuk pemi+u semi6konerter mungkin lei#

tinggi, karena karakteristik t#yristor yang digunakan ereda, untuk mengatasinya antara laindengan menaikkan tegangan ias R*6=, yaitu dengan mengganti Jener dioda (5J) yang memilikiJ lei# tinggi, misalnya 18 olt atau 20 olt"


12/12

3. Pe#*"#%r"la# 4e5a# + / a+

Per#atikan rangkaian pada gamar "a dan ", pada dasarnya merupakan pengontrol d+ gelomang

penu#, diseut pengontrol d+Da+ karena dapat digunakan untuk mengendalikan ean a+ maupunean d+, yang selan'utnya iasa dinamakan ;!ni-bi directional full wave controll

aplikasi thyristor dan

Documents