LAPORAN

SILICON CONTROLLED RECTIFIER (SCR)

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Praktikum Keahlian Tenaga Elektrik-1

Oleh:

WIRAWAN SATRIA PAMUNGKAS2211091035

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI (UNJANI)CIMAHI

2011

BAB I

PENDAHULUAN

I. Tujuan

Untuk memahami SCR (Silicon Controlled Rectifier) dan mempelajari

karakteristik pengendalian arus gate DC pada sebuah SCR.

Untuk mengamati dan mempelajari bagaimana arus gate digunakan

untuk mengaktifkan SCR on dan off.

Untuk memahami dan membuktikan bahwa level arus gate dapat

digunakan untuk mengkontrol level arus beban kolektor.

II. Peralatan yang Digunakans

Modul Praktikum

Kabel Jumper

Multimeter Digital

DC Miliammeter

Lampu

Osiloskop

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Teori Dasar

SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah penyearah solid-state empat

jenis lapis NPNP yang mempunyai tiga elektroda : anoda, katoda, dan gate yang

berlaku sebagai sebuah elemen pengendali. SCR dibedakan dari dua elemen dioda

penyearah sehingga tidak akan melewatkan arus apapun yang sepatutnya,

meskipun forward-biased, sampai tegangan anoda sama atau melampaui suatu

nilai yang disebut forward breakover voltage, VBRF. Ketika VBRF dicapi, SCR

terhubungkan ON, sehingga menjadi konduktif yang tinggi. Nilai dari VBRF dapat

dikontrol oleh level dari arus gate. Gate memberikan suatu dimensi baru dalam

operasi penyearah dimana level rendah dari arus gate mengkontrol tinggi level

dari anoda atau beban arus.

Bebagai macam kapasitas SCR saat ini sudah diproduksi. Arus rendah

SCR dapat menyediakan arus anoda lebih kecil dari 1 A. SCR (Silicon Controlled

Rectifier) arus-tinggi melewatkan anoda atau arus beban dalam ratusan ampere.

Simbol rangkaian untuk SCR dan bagian empat-lapis NPNP dapat dilihat pada

Gambar-1.

II.1.1. Karakteristik Tegangan – Arus

Pada Gambar-2 ditampilkan karakteristik tegangan-arus dari sebuah SCR

yang gate-nya tidak dihubungkan (dibuka). Ketika rangkaian anoda-katoda

dibiaskan-berbalik, ada suatu arus reverse-leakage yang tipis yang disebut reverse

blocking current. Arus kecil ini tersisa smapai puncak tegangan berbalik VROM

dilampaui. Pada titik itu bagian reverse (balik) dimulai secara tajam. Di titik

tersebut arus melompat dengan tajam ke level konduksi tinggi. Disini resistansi

anoda ke katoda dari SCR menjadi sangat kecil, dan SCR berlaku seperti switch

yang terhubung. Dalam daerah konduksi-terobosan maju yang tinggi ini, tegangan

melewati SCR anjlok kepada nilai yang sangat rendah, dan untuk semua maksud

dan tujuan hampir seluruh tegangan yang muncul melewati beban terhubung seri

dengan rectifier (gambar-3). Ini adalah resistansi beban eksternal, kemudian yang

harus membatasi arus sepanjang SCR dan menahannya dalam laju nilai dari SCR.

Dua tahap pengoperasian dari Silicon Controlled Rectifier (SCR)

berhubungan dua kondisi ON-OFF switch. Ketika tegangan diberikan di bawah

titik breakover, switch-nya OFF. Ketika tegangan meningkat ke nilai yang sama

atau lebih besar dari pada tegangan breakover, rectifier diubah ON. Rectifier tetap

ON, maka kondisi arus-tinggi, selama arus tetap ada di atas nilai tertentu yang

disebut arus “tertahan” (holding current). Ketika tegangan melewati rectifier

anjlok ke nilai yang terlalu rendah untuk memperpanjang arus yang tertahan,

maka rectifier berubah OFF.

II.1.2. Gate Kontrol pada Forward Breakover Voltage

Ketika pertemuan gate-katoda adalah forward-biased, rectifier diubah

ON pada level tegangan anoda terendah dari pada ketika gate dibuka. Maka, nilai

dari tegangan majukembali pada kondisi semula, direduksi oleh forward-bias. Ini

dibuktikan dari karakteristik kurva dalam gambar 4. Forward Breakover Voltage

maksimum VBRF0 muncul ketika gate dibuka,yaitu ketika gate arus IG0 = 0. Saat

igate arus di level IG1, Forward Breakover Voltage VBRF2 adalah lebih rendah

VBRF0. Sama juga dengan VBRF2 yang ditentukan oleh IG2 yang lebih besar dari IG1,

yang lebih rendah dari VBRF1 dan VBRF3 adalah lebih rendah dari VBRF2.

Sejak bagian tersebut dikontrol oleh bias gate terobosan maju, SCR

dioperasikan di bawah titik Forward Breakover maksimum. Rangkaian gate

didasarkan sebagaimana hilangnya daya dan itu adalah forward dan kemampuan

tegangan gate terbalik.

II.1.3. Peringkat SCR

Untuk menjaminoperasional yang aman, pabrik pembuat SCR

menentukan peringkat maksimum yang tidak boleh dilampaui. Peringkat SCR

antara lain:

PVF : pengulangan puncak tegangan maju, gate terbuka

IF : arus maju rms, kondisi ON

IFAV : arus maju rata-rata, kondisi ON

VROM : puncak tegangan balik, gate terbuka

PGM : desipasi daya puncak gate

PGAV : desipasi daya rata-rata gate

VGRM : puncak tegangan balik gate

Tstg : suhu penyimapanan

Tj : suhu pengoperasian junction

II.1.4. SCR yang Digunakan Sebagai Rectifier

Silicon Controlled Rectifier (SCR) sangat berguna dalam rangkain AC

yang akan bertindak sebagai rectifier diaman output arus dapat dikontrol dengan

pengontrol arus gate-nya.

Dalam rangkaian ini SCR dihubungkan sebagai sebuah rectifier setengah

gelombang yang mensuplai atus ke RL. Gate dibuka SCR di switch ON ketika

tegangan maju-balik dicapai, dititik VBR0 pada sisi bagian positif pada aplikasi

gelombang sinus. Sepanjang interval VBR0 melalui VX maka SCR terhubung.

Ketika tegangan anoda turun sampai VX yang adalah dibawah potensial arus

tertahan, SCR diubah OFF.tegangan yang diterapkan dalam rangkaian terdahulu

dapat dilihat pada gambar 5.

Pada

gambar 6,

tegangan VBRO1

dimana ketika SCR diubah ON yang dikontrol oleh arus gate yang dalam giliran

diterapkan oleh pemasangan VGG, sumber arus gate dan R2. VBRO1 adalah lebih

rendah dari VBRO. Karenanya selama perioda beban membawa arus VBFO1

Melewati VX adalaah meningkat. Perioda konstruksi dapat lebih jauh meningkat

oleh penambahan arus gate melewati level dalam contoh terdahulu.

Catat bahwa arus gate dapat dan relatif rendah dibandingkan dengan

arus anoda. Bagaimanapun rata-rata arus anoda tidak dapat melampaui rata-rata

peringkat arus pada rectifier.

Rangkaian pada gambar 7 menggambarkan kontrol AC, dimana sering

digunakan dari pada kontrol DC. Dalam rangkaian ini tegangan anoda ke katoda

untuk SCR disuplai oleh tegangan tinggi dari transformer T yang kedua.jika

resistansi muatan RL diganti oleh sebuah lampu, rangkaian gambar 7 dapat

memberikan cahaya redup pada lampu.

II.1.5. Kontrol DC Arus-gate

Gate mengendalikan pengembalian tegangan maju yang dipengaruhi

ketika junction gate-katoda menerobos maju-dibiaskan. Gambar 8 menunjukkan

sebuah rangkain yang mengerjakan sumber anoda DC dan pembagian sumber dc

gate, yang dapat digunakan untuk mempelajari karakteristik dari SCR. Pengaruh

R2 untuk mempertahankan resistansi yang lebih konstan antara gate daan katoda,

meskipun variasi dalam temperatur junction yang mempengaruhi resistansi gate-

katoda.

Gambar 9

menunjukan rangkaian SCR yang mengerjakan suber DC yang sama untuk kedua

anoda dan rangkain gate. Tujuan sama dari design komponen adalah sama seperti

yang terdapat pada gambar 8. Disini potensiometer digunakan untuk mengukur

arus gate, dari pada sumber variable VGG dalam gambar 8.

II.2. Teori Tambahan

SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah piranti 3 (tiga) terminal yang

digunakan untuk mengatur arus yang melalui suatu beban. Untuk mengatur arus

yang cukup besar yang melalui Anoda-Katoda, hanya diperlukan arus yang kecil

dari Gate. Selama arus Anoda-Katoda tetap mengalir, arus Gate dapat dihilangkan

setelah satu kali melakukan penyulutan.

Gambar SCR dan Identifikasi Terminal

Bila SCR digunakan pada arus AC, maka hanya akan mengalir arus ke

satu arah saja, seperti halnya pada dioda. Pada pengaturan daya AC dengan SCR

dikenal istilah sudut tunda penyulutan (firing delay angle) yaitu periode yang

hilang sebelum SCR tersulut. Rangkaian penyulut pada Gate dapat berupa R

mapun RC. Dengan rangkaian RC akan dapat diatur firing delay angle dalam

jangkah yang lebar.

SCR mempunyai elektroda kendali (Gerbang) terpisah dan seperti juga

torostor lainnya, SCR mempunyai perilaku seperti tabung tiratron. Namun tidak

tidak seperti triac, SCR hanya dapat terkonduksi dalam satu alat saja. Anodanya

harus dapat dibuat positif dan katodanya dibuat negatif. SCR banyak digunakan

dalam rangkaian penyearah terkendali, pengubah dan rangkaian kendali serta

penyaklaran.

SCR dapat digunakan tersendiri, digabung dengan SCR lainya atau

digabung dengan diac, triac, transistor konvensional, transistor unijunction atau

lampu-lampu neon. Daerah kerja SCR meliputi jangkah yang lebar, dari 1,7 A

sampai 35 A dan 100 V sampai 700 V. SCR adalah komponen spasi 4 lapis

(pnpn) rangkaiannya seperti pada gambar berikut :

Gambar SCR. (a) Susunannya. (b) Susunan ekivalen. (c) Rangkaian ekivalen. (d)

Lambang rangkaian

Keluaran sebuah SCR dapat diubah ubah secara halus dengan mengubah

fasa picu gerbang. Makin awal sinyal pemicu tiba pada setengah siklus positf

tegangan anoda maka maka makin lama siklus anoda yang mengalir, maka makin

besar pula harga dari arus tersebut. Dengan menggunakan sebuah SCR, suatu arus

anoda yang besar dapat disaklarkan dengan menggunakan arus gerbang yang

kecil.Untuk mengerti tentang cara kerja dari SCR kita bisa terangkan ini dengan

sebuah rangkaian elektronik persegi sebagai berikut:

Gambar Cara kerja dari SCR dengan sebuah rangkaian elektronik persegi

Saat kita menghubungkan SCR ke sumber tegangan, plus (+) dan minus

(-) ke K dan jangan menyuplai tegangan ke gate(G) ,kedua transisitor dalam

keadaaan cutoff.

Menyuplai pulsa (bahkan untuk waktu yang sangat pendek) ke gate

menyebabkan transistor Q2 terhubung. Penghubungan ini menciptakan aliran arus

yang pokok untuk transisitor Q1.

Arus ini terhubung dan menyebabkan aliran yang rata ke base Q2. Aliran

ini menjaga transistor Q2 dalam keadaan terhubung, yang mana menjaga

transistor Q1 dalam keadaan terhubung walaupun pulsa dalam gate dalam keadaan

berhenti.

Karakteristik SCR terlihat pada gambar berikut:

Gambar Karakteristik SCR

Dalam tegangan belakang SCR seperti diode. Ini tidak akan terhubung

sampai alat ini breaks-over. Komponen SCR dirancang untuk break-over tegangan

yang tinggi) dalam hal ini untuk menghindari situasi ini). Vx lebih besar dari 400

V.

Sebuah SCR dapat mempunyai tegangan dadal-jenuh (breakover) yang

berkisar dari 50V sampai lebih dari 2500V tergantung pada nomor tipenya. SCR

biasanya dirancang untuk operasi penutupan picu dan pembukaan arus rendah.

Cara kerjanya adalah SCR tersebut akan terbuka terus sampai gerbangnya

menerima masukan picu. Setelah itu SCR akan menutup dan bertahan dalam

keadaan ini walaupun sinyal picu telah berlalu. Satu-satunya cara untuk membuka

kembali SCR itu adalah cara pemutusan arus rendah.

SCR biasanya dipandang sebagai suatu piranti yang menghalangi

tegangan kecuali jika disambung dengan suatu picu. Karena itu, dalam lembar

data yang bersangkutan , tegangan dadal-jenuh sering kali disebut tegangan

penghalang maju. Misalnya saja SCR 2N4444 mempunyai tegangan penghalang-

maju sebesar 600V. Ini berarti bahwa selama tegangan catu lebih kecil dari 600V,

SCR tidak akan beralih keadaan. Penutupan saklar ini hanya dapat dilakukan

dengan picu gerbang. Karena gerbang SCR dihubungkan dengan basis transistor

internal, maka diperlukan setidaknya 0,7 V untuk memicu sebuah SCR. Lembar

data menyebutnya dengan arus pemicu gerbang (Gate Trigger Current) I GT .

Sebagai contoh, lembar data 2N4441 memberikan tegangan dan arus pemicu:

V GT = 0,75 V

I GT 10mA

Ini berarti bahwa sumber yang menggerakkan gerbang 2N4441 harus

mencatu 10mA pada tegangan 0,75 V untuk mengunci SCR.

Dengan adanya kapasitansi dalam SCR maka piranti ini dapat dipicu

oleh tegangan catu yang berubah secara cepat. Jadi dengan kata lain, jika laju

kenaikan dari tegangan catu cukup tinggi, maka arus pengisian kapasitif dapat

memulai proses regenerasi. Untuk menghindari sinyal pemicuan yang salah pada

SCR, laju perubahan tegangan pada anode tidak boleh melenihi laju kritis

kenaikan tegangan yang tercantum pada lembar data.

Piranti SCR yang lebih besar masih dikenakan batas lain berupa laju

kritis kenaikan arus. Misalnya piranti C701 diketahui mempunyai laju kritis

kenaikan arus sebesar 150A/µs. Jika arus anode bertambah lebih cepat dari laju

ini, SCR yang bersangkutan dapat menjadi rusak akibat bintik-bintik panas (hot

spots) yang terjadi didalamnya. Penggunaan sebuah inductor secara seri seperti

ditunjukkan pada Gambar 4.4.(b) akan mengurangi laju kenaikan arus, dan

membantu pembatas RC dalam menekan laju kenaikan tegangan.

Gambar (a) Penekan RC (RC snubber).

(b) Penekanan laju kenaikan arus dengan induktor

Suatu SCR memiliki tegangan gerbang V G . Saat tegangan ini lenih dari

V GT , SCR akan hidup dan tegangan keluaran akan jatuh dari +V CC ke suatu nilai

yang rendah. Kadang-kadang, hambatan gerbang digunakan disini. Hambatan ini

membatasi arus gerbang ke suatu nilai yang aman. Tegangan masukan yang

dibutuhkan untuk memicu sebuah SCR harus lebih dari:

V IN=V GT+ IGT RGT

Dalam persamaan ini, V GT dan I GT adalah tegangan dan arus pemicu

gerbang untuk piranti. Keuntungan utama dari SCR adalah penekanan tombol

yang sangat pendek berdasarkan penekanan tombol yang regeneratif. Ini

mengurangi penurunan tegangan di dan mengijinkan produksi komponen SCR,

yang bisa menahan arus yang sangat besar (100 ampere).

Keburukan dari SCR adalah pematian. Pematian dari SCR hanya ada satu

cara yaitu mengurangi arus yang mengalir melalui ini disamping arus yang utama.

Sebuah transistor bisa juga menekan tombol arus dalam cara yang sama.

Keuntungan dari transistor adalah pematian ini dilakukan dengan sederhana yaitu

menghentikan arus di base. Kerugiannya adalah waktu penekanan tombol lebih

lama dan selama penekanan tombol dalam keadaaan tegangan yang tinggi

dibangun dalam ini,dengan demikian ini tidak bisa digunakan untuk penekanan

tombol untuk arus yang besar.

Jenis SCR

Adapun jenis-jenis dari SCR antara lain sebagai berikut:

1. LASCR (light activated SCR) adalah jenis SCR yang apabila terkena sinar

matahari (cahaya yang cukup kuat ) akan menyebabkan elektron-elektron

valensi dalam SCR tersebut akan dilepaskan dari orbit-orbitnya dan akan

menjadi elektron-elektron bebas. Ketika elektron-elektron ini mengalir keluar

dari kolektor akan memasuki basis transistor, maka proses regenerasi akan

berlangsung sampai LASCR menjadi tertutup.

2. SCS (silicon controlled switch)adalah jenis SCR yang identik dengan saklar

penahan SCS menyediakan saluran kepada kedua basisnya satu picu

prategangan maju yang diberikan kepada salah satu basis tersebut akan

menutupi SCS, begitu pula sebaliknya bila diberi prategangan balik maka

akan membuka piranti saklar.

3. GCS (gate-controlled switch) adalah saklar yang dirancang untuk dibuka

dengan cara mudah yaitu dengan picu prategangan balik. Untuk GCS

penutupan dilakukan dengan picu positif dan pembukaan dilakukan dengan

picu negatif ( atau dengan pemutusan arus rendah )

Karakteristik SCR (Silicon Controlled Rectifier)

1. Sebuah SCR terdiri dari tiga terminal yaitu anoda, katoda, dan gate. SCR

berbeda dengan dioda rectifier biasanya. SCR dibuat dari empat buah lapis

dioda. SCR banyak digunakan pada suatu sirkuit elekronika karena lebih

efisien dibandingkan komponen lainnya terutama pada pemakaian saklar

elektronik.

2. SCR biasanya digunakan untuk mengontrol khususnya pada tegangan tinggi

karena SCR dapat dilewatkan tegangan dari 0 sampai 220 Volt tergantung

pada spesifik dan tipe dari SCR tersebut. SCR tidak akan menghantar atau

on, meskipun diberikan tegangan maju sampai pada tegangan breakovernya

SCR tersebut dicapai (VBRF). SCR akan menghantar jika pada terminal

gate diberi pemicuan yang berupa arus dengan tegangan positip dan SCR

akan tetap on bila arus yang mengalir pada SCR lebih besar dari arus yang

penahan (IH).

3. Satu-satunya cara untuk membuka (meng-off-kan) SCR adalah dengan

mengurangi arus Triger (IT) dibawah arus penahan (IH). SCR adalah

thyristor yang uni directional,karena ketika terkonduksi hanya bisa

melewatkan arus satu arah saja yaitu dari anoda menuju katoda. Artinya,

SCR aktif ketika gate-nya diberi polaritas positif dan antara anoda dan

katodanya dibias maju. Dan ketika sumber yang masuk pada SCR adalah

sumber AC, proses penyearahan akan berhenti saat siklus negatif terjadi.

BAB III

PROSEDUR PERCOBAAN

3.1. Tegangan Anoda DC ada Arus Gate DC

1. Menggunakan modul praktikum SCR

2. Perhatian, saklar utama dalam keadaan OFF dan seluruh saklar harus dalam

kondisi OFF. Pelajari ranngkaian pada gambar 10.

3. Mengubungkan dengan menggunakan kabel jumper untuk merangkai gambar

10. VAA adalah sumber tegangan DC. Gunakan RL/beban dengan nilai

tambahan 500 ohm.

4. Mengubungkan VAA ke sumber DC 15 V. Perhatikan seluruh saklar dalam

keadaan OFF.

5. Perlu diketahui bahwa M1 digunakan untuk mengukur arus anoda setelah

SCR digantikan menjadi ON. M2 digunakan untuk mengukur arus gate. V1

digunakan untuk mengukur tegangan dari katoda ke anoda. Ketika SCR

diaktifkan maka tegangan yang melintasi SCR akan turun. Ketika SCR

diaktifkan ON maka: IA = VAA / RL (pendekatan)

6. Mengatur R2 pada posisi maksimum.

7. Meng-ON-kan saklar utama modul dan ON-kan saklar S1 dan S2, lalu ON-

kan saklar sumber tegangan DC 15V. Perhatikan SCR

8. Jika tidak ada adjust R2 secara berangsur-angsur, lalu mengamati arus gate,

lalu mengatur R2 sampai SCR menjadi ON. Catatan: jika SCR tidak bisa

menjadi ON maka sebaiknya kurangilah tahanan dari resistor 5100 ohm pada

rangkaian gate.Perhatian: ketika mengurangi nilai resistor 5100 ohm maka R2

jangan di posisi maksimal tetapi aturlah sembarang. Kemudian adjust R2

sampai SCR ON.

9. Mengukur dan mencatat pada tabel 1 hasil pengukurannya. Arus gate

dibutuhkan untuk mengubah SCR menjadi ON. Mengukur dan mencatat

tegangan anoda VDF yang melintasi SCR setelah berubah menjadi ON.

Mengukur dan mencatat arus anoda IA setelah SCR menjadi ON.

10. Meng-adjust ulang R2 agar posisinya maksimum lagi. Mengulangi langkah 5-

8, lalu mencatat hasilnya pada tabel 1 percobaan 2.

11. Setelah selesai OFF kan saklar S1. Adjust ulang R2 di posisi minimum.

Ulangi langkah 5-8. lalu mencatat hasilnya pada tabel 1 percobaan 3.

12. Setalah SCR aktif OFF kan saklar S2 sehingga menghilangkan meghilangkan

arus gate. Mengamati dan mencatat pada tabel 1 setiap efek yang terjadi.

13. OFF-kan saklar S1 sehingga S1 dan S2 menjadi OFF

14. OFF-kan saklar utama modul. Mengubah supplai tegangan VAA menjadi 18V

DC.

15. ON-kan saklar utama modul dan S1, S2. Lalu ON-kan saklar sumber

tegangan DC. Mengulangi langkah 5-10 kemudian mencatatnya pada tabel 1.

16. Setelah SCR aktif maka OFF-kan saklar S2 sehingga menghilangkan arus

gate. Mengamati dan mencatat efek yang terjadi.

17. Kemudian OFF-kan saklar utama dan saklar lainnya.

18. Membuat kesimpulan.

Efek pada arus anoda, setelah SCR menjadi ON pada pembukaan gate saklar S2:

Langkah 11:

Langkah 15:

3.2. Kontrol Gate DC dan Sumber Anoda AC

1. Menggunakan modul praktikum SCR.

2. Meng-OFF-kan saklar utama modul dan S1. Mempelajari dan mengamati

rangkaian pada gambar 6. Setelah paham hubungkan seperti gambar 6.

Menggunakan RL 500 ohm.

3. Meng-ON-kan saklar utama, S1 tetap OFF. Memasang osiloskop pada line

sync. Mengamati bentuk gelombang A ke C. Mengatur kontrol osiloskop

sampai bentuk gelombang yang direferensikan muncul. Mengukur dan

mencatat pada tabel 2 puncak ke puncak tegangannya. Mengamati bentuk

gelombang melewati SCR, titik B ke C. Ketika SCR ON, bentuk

gelombang pada gambar 5 akan muncul. Catat dan gambar hasil yang

diperoleh.

4. Tutup S2. Perlahan mengubah VR1, kontrol gate arus, mengamati bentuk

gelombang dari anoda ke katoda. Pada tabel 2 menggambar dalam phase

bentuk gelombangnya. Mengukur untuk tiap amplitudo puncak positif dari

bentuk gelombang, arus beban IL, gate arus IG, dan sudut konduksi.

Mencatat pada tabel 2.

5. Mengulangi langkag 1-3 tetapi menggunakan RL 1Kohm, 1,5 Kohm, 2

Kohm, dan beban lampu tersedia.

6. Kemudian OFF-kan saklar utama modul serta saklar lainnya.

7. Membuat kesimpulan.

3.3. Kontrol Gate AC dan Sumber Anoda AC (Rangkaian 1)

1. Menggunakan modul praktikum SCR.

2. Meng-OFF-kan saklar utama modul dan S2. Mempelajari dan memahami

rangkaian pada gambar 7. Setelah paham rangkaian seperti pada gambar

7. Menggunakan RL 500 ohm. Catatan bahwa sebuah sumber gate AC

digunakan, sehingga penyearah AC positif muncul pada gate.

3. Meng-ON-kan saklar utama dan S2. Mengamati bentuk gelombang

tegangan bebab dengan R2 sebagai kontrol gate arus, yang di ubah dari

minimum ke maksimum. Mencatat pada tabel 3 hubungan bentuk

gelombang dan konduksi minimum, maksimum.

4. Mencatat pada tabel 3 nilai ukuran dari gate arus IG dan muatan arus IL

untuk sudut konduksi minimum dan maksimum.

5. Mengulangi langkah 2-3 tetapi menggunakan RL 1Kohm, 1,5 Kohm, 2

Kohm dan beban lampu.

6. Meng-OFF-kan saklar utama dan saklar lainnya.

7. Membuat kesimpulan.

BAB

IV

HASIL PERCOBAAN

BAB V

KESIMPULAN

1. SCR adalah penyearah kompak empat lapis PNPN yang terdiri dari anoda,

katoda, dan gate.

2. Tidak seperti dioda, SCR tidak akan konduksi, meskipun anoda-katoda dibias

forward sampai tegangan anoda sama atau lebih besar dari nilai Forward

Breakover Voltage (VBRF).

3. Fotward Breakover Voltage dapat diatur dengan nilai arus gate

4. Kapasitas SCR tersedia dari arus rendah  ( < 1 A) sampai arus besar (ratusan

amper)

5. Forward Breakover Voltage dipengaruhi oleh nilai arus gate.  Pada gambar

diperlihatkan bahwa dengan kenaikan arus gate maka VBRF akan turun,

sehingga tegangan anoda-katoda yang diperlukan untuk menyalakan SCR juga

turun.

6. Sesudah SCR ON, gate lepas kontrol, sehingga menaikkan atau mengurangi

arus gate tidakkan mempengaruhi arus anoda.

7. SCR serupa dengan saklar ON-OFF. Jika dinyalakan akan ON dan sebaliknya

OFF.

8. SCR dapat dihubungkan sebagai penyearah yang menyuplai arus DC yang

tidak difilter ke beban. Disini arus DC Gate mengontrol titik penyalaan.

9.  SCR digunakan dalam rangkaian elektronik untuk mensuplai arus yang

diserahkan ke beban. Level dari arus yang diseralikan ditentukan oleh setting

arus Gete dan parameter- parameter rangkaian.

TUGAS

PENDAHULUAN

1. Kurva tegangan dan arus sebuah SCR terlihat di Gambar 2.

Gambar 2. Karakteristik kurva I-V SCR

Pada Gambar 2. tertera tegangan breakover Vbo, yang jika tegangan

forward SCR mencapai titik ini, maka SCR akan ON. Lebih penting lagi adalah

arus Ig yang dapat menyebabkan tegangan Vbo turun menjadi lebih kecil. Pada

Gambar 2.5 ditunjukkan beberapa arus Ig dan korelasinya terhadap tegangan

breakover. Pada datasheet SCR, arus triger gate ini sering ditulis dengan notasi

IGT (gate trigger current). Pada Gambar 2.5 ditunjukkan juga arus Ih yaitu arus

holding yang mempertahankan SCR tetap ON. Jadi agar SCR tetap ON maka arus

forward dari anoda menuju katoda harus berada di atas parameter ini.

Sejauh ini yang dikemukakan adalah bagaimana membuat SCR menjadi

ON. Pada kenyataannya, sekali SCR mencapai keadaan ON maka selamanya akan

ON, walaupun tegangan gate dilepas atau di short ke katoda. Satu-satunya cara

untuk membuat SCR menjadi OFF adalah dengan membuat arus anoda-katoda

turun dibawah arus Ih (holding current). Pada Gambar 2. kurva I-V SCR, jika arus

forward berada dibawah titik Ih, maka SCR kembali pada keadaan OFF. Berapa

besar arus holding ini, umumnya ada di dalam datasheet SCR.

2. SCR sangat berguna dalam rangkaian arus bolak-balik . Dalam aplikasi

demikian SCR bekerja sebagai penyearah yang arus keluarannya dapat

dikontrol melalui pengaturan arus gate.

SCR dihubunglan sebagai rectifier setengah gelombang yang menyuplai

arus ke beban RL. Gate dalam keadaan terbuka. SCR akan ON bila Forward

Breakover Voltage tercapai, pada titik VBRO untuk setengah gelombang

positip dari gelombang sinus.

Selama interval VBRFO sampai VX, SCR konduksi. Bila tegangan anoda turun

ke VX di bawah potensial holding current, SCR OFF dan berlangsung

selama setengah gelombang negatip.  Arus mengalir melalui beban selama

interval VBRO – VX.

Tegangan VBRO1 yang membuat SCR ON dikontrol oleh arus gate yang

besarnya tergantung pada VGG yang ditentukan, sumber arus gate dan R2.

VBRO1 lebih rendah dari VBRO. Karena itu periode selama beban menarik arus

dari VBRO1 – VX naik dan arus lebih besar disuplai ke beban.

3. Dalam kondisi ini persambungan Gate – Katoda diberi bias maju. Bila

persambungan Gate – Katoda diberi bias maju, SCR akan ON pada tegangan

anoda yang lebih kecil dari pada tegangan anoda pada keadaan gate terbuka.

Jadi pemberian bias maju pada persambungan gate – katoda akan menurunkan

Forward Breakover Voltage.

Forward Breakover Voltage mencapai nilai maksimum VBRFO pada kondisi gate

terbuka. Dalam kondisi ini IGO = 0. Bila ada arus gate IG1, VBRF1 menjadi lebih

rendah dari VBRFO. Makin besar IG , VBRF makin kecil. Dengan kenaikan arus

gate, SCR mulai bekerja seperti biasanya penyearah silicon.

4. Karena rectifier akan ON bila Forward Breakover Voltage tercapai, pada titik

VBRO untuk setengah gelombang positip dari gelombang sinus.

5. SCR adalah thyristor yang uni directional, karena ketika terkonduksi

hanya bisa melewatkan arus satu arahsaja yaitu dari anoda menuju

katoda. Artinya, SCR aktif ketika gate-nya diberi polaritas positif dan