Memahami SCR - Pengertian, Jenis, Cara Kerja, Dan Karakteristiknya

Baca Cepat Buka

Rekomend.id – Memahami SCR – Pengertian, Jenis, Cara Kerja, Dan Karakteristiknya dalam Rangkaian Elektronik. Silicon Controlled Rectifier (SCR), atau yang dikenal juga sebagai thyristor, adalah komponen semikonduktor yang berfungsi sebagai pengendali arus dalam rangkaian elektronik. Sebagai salah satu jenis dioda yang memiliki tiga terminal—Anoda, Katoda, dan Gate—SCR memainkan peran penting dalam pengaturan daya listrik, terutama pada aplikasi yang melibatkan tegangan menengah hingga tinggi. Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam mengenai SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik.

SCR memiliki berbagai jenis yang dibedakan berdasarkan bentuk fisik serta karakteristik bias Gate-nya. Selain itu, cara kerja SCR juga unik karena membutuhkan tegangan pemicu pada Gate untuk mengaktifkannya. Setelah aktif, SCR akan tetap dalam keadaan ON hingga arus antara Anoda dan Katoda turun di bawah titik tertentu yang dikenal sebagai Holding Current (Ih). Hal ini membuat SCR lebih cocok digunakan pada rangkaian AC dibandingkan DC, karena arus AC secara alami akan turun ke nol pada setiap siklus, sehingga memudahkan SCR untuk kembali ke kondisi OFF.

Dengan memahami berbagai jenis SCR, cara kerjanya, serta karakteristik arus dan tegangan yang mempengaruhinya, kita dapat mengoptimalkan penggunaannya dalam berbagai aplikasi seperti pengendali kecepatan motor, pengatur cahaya (dimmer), dan pengendali daya listrik lainnya.

Pengertian SCR

Pada pembahasan SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik, Rekomend menjelaskan pengertian SCR dahulu.

SCR (Silicon Controlled Rectifier), atau yang biasa disebut thyristor, adalah jenis dioda yang berfungsi sebagai pengendali dalam berbagai rangkaian elektronik. Walaupun SCR mirip dengan dioda biasa, ada perbedaan penting: SCR memiliki tiga terminal (atau kaki), sedangkan dioda biasa hanya memiliki dua.

Pada dioda biasa, terdapat dua terminal, yaitu Anoda dan Katoda. Sedangkan pada SCR, ada tiga terminal: Gate, Anoda, dan Katoda. Terminal Gate inilah yang berfungsi sebagai pengendali untuk mengatur kapan Anoda dan Katoda terhubung.

SCR sering digunakan sebagai pengendali atau saklar dalam rangkaian elektronik yang melibatkan tegangan menengah hingga tinggi. Contoh aplikasinya termasuk pada pengendali daya, timer, osilator, dimmer lampu, dan pengatur kecepatan motor listrik.

SCR sendiri terdiri dari empat lapisan semikonduktor yang disusun dalam formasi PNPN (Positif-Negatif-Positif-Negatif). Terminal Gate, yang berfungsi sebagai pengendali, terletak pada bagian material P dan dekat dengan terminal Katoda.

Jenis-Jenis SCR

Pada pembahasan SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik, Hasiltani membahas jenis-jenis SCR.

Jenis-jenis SCR dapat dibedakan menjadi dua kelompok utama, yaitu berdasarkan bentuk fisiknya dan karakteristik cara kerjanya.

1. Jenis SCR Berdasarkan Bentuknya:

Stud SCR (SCR Baut): Memiliki bentuk seperti baut dan umumnya digunakan pada aplikasi yang memerlukan pemasangan yang kuat dan stabil.
Diamond Pack Press Diode (SCR Kancing): Bentuknya menyerupai kancing dan biasanya digunakan pada aplikasi daya menengah hingga tinggi.
SCR SOT (Isotop): Memiliki ukuran kecil dengan bentuk yang menyerupai isolator dan digunakan pada aplikasi daya rendah.
SCR TO (SCR Bentuk Transistor): Bentuknya mirip dengan transistor, digunakan dalam berbagai rangkaian elektronik yang memerlukan ukuran komponen yang lebih kompak.

2. Jenis SCR Berdasarkan Karakteristik Bias Gate-nya:

Forward Blocking Mode: Pada mode ini, kaki anoda dan katoda SCR terhubung dalam kondisi bias maju (positif), tetapi gate belum aktif sehingga SCR tetap dalam kondisi off.
Forward Conduction Mode: SCR berada dalam mode konduksi (menghantarkan arus) setelah tegangan bias maju diterapkan dan gate mendapatkan pulsa positif atau tegangan dinaikkan. SCR berubah dari kondisi off menjadi on.
Reverse Blocking Mode: Pada mode ini, katoda positif dibandingkan dengan anoda, sehingga SCR hanya menghantarkan arus bocor kecil dan tidak dalam kondisi konduksi penuh.

Setiap jenis SCR memiliki keunggulan tersendiri tergantung pada kebutuhan aplikasi, baik dalam bentuk fisik maupun cara kerjanya dalam sirkuit.

Cara Kerja SCR

Pada artikel SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik, Rekomend membahas cara kerja SCR.

Pada dasarnya, cara kerja SCR mirip dengan dioda biasa, namun ada perbedaan penting: SCR membutuhkan tegangan positif pada kaki “Gate” (Gerbang) untuk mengaktifkannya. Ketika tegangan positif diberikan pada Gate sebagai pemicu (trigger), SCR mulai menghantarkan arus listrik dari Anoda (A) ke Katoda (K).

Setelah SCR dalam keadaan “ON”, ia akan tetap berada dalam kondisi tersebut meskipun tegangan pemicu pada Gate dilepaskan. Untuk mematikan atau mengembalikan SCR ke kondisi “OFF”, arus maju yang mengalir antara Anoda dan Katoda harus diturunkan hingga mencapai titik tertentu yang disebut Ih (Holding Current), yaitu arus minimum yang diperlukan agar SCR tetap ON.

Nilai Holding Current (Ih) dari setiap SCR dapat ditemukan pada datasheet komponen tersebut, dan tiap jenis SCR memiliki nilai Ih yang berbeda-beda. Namun, secara umum, untuk mematikan SCR, kita perlu menurunkan tegangan maju antara Anoda dan Katoda hingga mendekati nol.

Kurva Karakteristik Arus dan Tegangan SCR

Pada artikel SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik, Rekomend membahas kurva karakteristik arus dan tegangan SCR.

Kurva karakteristik arus dan tegangan SCR menggambarkan hubungan antara tegangan (V) dan arus (I) yang melewati SCR selama beroperasi.

Penjelasan mengenai kurva ini adalah sebagai berikut:

1. Tegangan Forward (Vbo):

Ketika tegangan antara Anoda dan Katoda (tegangan forward) mencapai titik tertentu yang disebut Vbo, SCR akan berubah menjadi “ON”, dan mulai menghantarkan arus.

2. Arus Pemicu Gate (IGT):

Arus pada terminal Gate yang disebut IGT (gate trigger current) dapat memicu SCR agar ON dengan menurunkan nilai tegangan Vbo yang diperlukan. Artinya, dengan memberikan arus pemicu pada Gate, SCR dapat ON dengan tegangan forward yang lebih rendah.

3. Arus Holding (Ih):

Setelah SCR ON, arus Ih atau Holding Current diperlukan untuk mempertahankan kondisi ON tersebut. Jika arus maju antara Anoda dan Katoda turun di bawah Ih, SCR akan kembali OFF.

4. Cara Mematikan SCR:

Untuk mengembalikan SCR ke kondisi OFF, arus yang mengalir dari Anoda ke Katoda harus turun di bawah arus Ih. Dalam aplikasi, ini bisa dilakukan dengan menurunkan tegangan Anoda-Katoda hingga mendekati nol.

5. Aplikasi SCR pada AC vs. DC:

SCR lebih cocok digunakan dalam aplikasi AC dibandingkan DC. Ini karena dalam tegangan AC, gelombang tegangan secara alami mencapai titik nol pada setiap setengah siklus. Ketika tegangan mencapai nol, arus Anoda-Katoda juga turun, sehingga SCR akan otomatis OFF tanpa perlu tindakan tambahan. Sebaliknya, pada tegangan DC, SCR akan tetap ON terus menerus setelah diaktifkan, kecuali kita secara manual menurunkan tegangan atau arus hingga di bawah titik Ih.

Oleh karena itu, penggunaan SCR sangat umum dalam pengendalian daya AC, seperti pada pengatur kecepatan motor, dimmer lampu, dan pengendalian daya listrik.

Cara Mengecek Kondisi SCR

Dalam artikel SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik, Rekomend membahas cara mengecek kondisi SCR.

Berikut adalah cara mengecek kondisi SCR menggunakan multimeter, baik analog maupun digital, untuk memastikan SCR dalam kondisi baik sebelum digunakan sebagai pengendali (controller):

Langkah-langkah pengecekan SCR dengan multimeter:

Siapkan multimeter dan atur posisinya pada skala 1 Ohm (untuk mengukur resistansi).
Pasang kabel hitam (negatif) dari multimeter ke kaki anoda SCR.
Pasang kabel merah (positif) dari multimeter ke kaki katoda dan kaki gate SCR. Jadi, kaki katoda dan gate harus dihubungkan ke kabel merah sekaligus.
Short (hubungkan langsung) katoda dan gate. Artinya, pastikan ada kontak langsung antara katoda dan gate saat kabel merah multimeter dipasangkan.
Perhatikan pergerakan jarum multimeter:
- Jika jarum bergerak (pada multimeter analog) atau multimeter menunjukkan angka tertentu (pada multimeter digital), ini menandakan bahwa SCR dalam kondisi baik dan dapat digunakan.
- Jika jarum tidak bergerak sama sekali, tetap diam, atau hasil bacaan menyimpang jauh dari normal, maka SCR kemungkinan dalam kondisi rusak dan tidak dapat digunakan.

Dengan metode ini, Sobat bisa mengetahui apakah SCR berfungsi dengan baik atau tidak sebelum diintegrasikan dalam rangkaian.

Baca juga:

Penutup

Demikianlah informasi dari Rekomend.id tentang SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik.

SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah komponen penting dalam rangkaian elektronik yang digunakan untuk mengendalikan arus pada tegangan menengah hingga tinggi. Dengan memahami SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik, kita dapat melihat bagaimana komponen ini bekerja sebagai saklar elektronik yang efisien.

SCR memiliki berbagai jenis yang dibedakan berdasarkan bentuk dan karakteristik bias gate-nya, serta bekerja dengan prinsip dasar seperti dioda, namun dengan tambahan kontrol di terminal gate. Setelah terpicu oleh tegangan pada gate, SCR akan terus menghantarkan arus hingga arus Anoda-Katoda turun di bawah Holding Current (Ih). Karakteristik ini menjadikan SCR sangat ideal untuk aplikasi AC, di mana tegangan secara alami turun ke nol pada setiap siklus, memudahkan proses pengendalian.

Pemahaman yang mendalam tentang SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik sangat penting bagi para praktisi dan teknisi dalam memilih dan menerapkan SCR dengan tepat dalam berbagai aplikasi, seperti pengatur daya, dimmer lampu, atau pengendali motor listrik.

Terimakasih telah membaca artikel SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik ini, semoga informasi mengenai SCR pengertian jenis cara kerja dan karakteristik ini bermanfaat untuk Sobat.