komponen elda dan aplikasi

8/19/2019 Komponen Elda Dan Aplikasi

1/39

I. Komponen Elda dan Aplikasi

Elektronika Daya ilmu yang mempelajari dan membahas aplikasi

elektronika yang berkaitan dengan peralatan listrik yang berdaya cukup

besar. seperti motor listrik, pemanas, pendingin, fan, kompresor, pompa,conveyor dan aplikasi-aplikasi lainnya.

Sejarah elektronika daya berawal dari diperkenalkannya penyearah

busur mercuri tahun 1900, metal tank, grid-cotrolled vacum tube, ignitron,

phanotron dan thyratron semua ini untuk kontrol daya hingga tahun 1950.

ahun 19!" ditemukan transistor silikon , kemudian tahun 195#

ditemukan transistor pnpn triggering yang disebut dengan thyristor atau

silicon controlled recti$er. ahun 195" dikembangkan thyristor komersial

oleh general electric company.

Komponen Elektronika Daya:

1. Dioda % komponen yang memiliki & kutub dan bersifat semikonduktor.

'ioda juga bisa dialiri arus listrik ke satu arah dan menghambat arus dari

arah sebaliknya. (wal mulanya dioda adalah sebuah piranti kristal )at*s

+ahisker dan tabung hampa. edangkan pada saat ini, dioda sudah

banyak dibuat dari bahan semikonduktor ilikon dan ermanium/.

+alaupun diode kristal semikonduktor/ dipopulerkan sebelum diode

termionik, diode termionik dan diode kristal dikembangkan secaraterpisah pada waktu yang bersamaan. rinsip kerja dari diode termionik

ditemukan oleh rederick uthrie pada tahun 1"23 sedangkan prinsip

kerja diode kristal ditemukan pada tahun 1"2! oleh peneliti 4erman, arl

erdinand 6raun. ada waktu penemuan, peranti seperti ini dikenal

sebagai penyearah rectifer /. ada tahun 1919, +illiam 7enry

8ccles memperkenalkan istilah diode yang berasal dari di berarti dua,

dan ode dari ὅδος/ berarti jalur.

&. Transistor % alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat, sirkuitpemutus dan penyambung switching/, stabilisasi tegangan, modulasi

sinyal dan fungsi lainnya. ransistor dapat berfungsi seperti kran listrik,

dimana berdasarkan arus inputnya 64/ atau tegangan inputnya 8/,

memungkinkan pengaliran arus listrik yang sangat akurat dari sirkuit

sumber listriknya. :emiliki 3 terminal % 6asis 6/, 8mitor 8/ dan olektor

)/. (rus input yang kecil pada 6asis menyebabkan terjadinya aliran arus

yang cukup besar pada olektor, sampai beberapa kali arus 6asis

3. Thyristor % komponen semikonduktor rangkaian elda. 'igunakansebagai saklar, beroperasi antara keadaan non konduksi ke konduksi.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Frederick_Guthrie&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/1873http://id.wikipedia.org/wiki/Karl_Ferdinand_Braunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karl_Ferdinand_Braunhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=William_Henry_Eccles&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=William_Henry_Eccles&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/1873http://id.wikipedia.org/wiki/Karl_Ferdinand_Braunhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karl_Ferdinand_Braunhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=William_Henry_Eccles&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=William_Henry_Eccles&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Frederick_Guthrie&action=edit&redlink=1


2/39

ada banyak aplikasi,thyristor dapat diasumsikan sebagai saklar ideal

akan tetapi dalam prakteknya thyristor memiliki batasan dan karakteristik

tertentu.

Karakteristik Thyristor

- hyristor sama seperti diode, tidak ada arus yang mengalir sampaidicapainya batas tegangan tembus ;r/ atau ;br.

- (rus tetap tidak akan mengalir sampai dicapainya batas tegangan

penyalaan ;bo/. (pabila tegangan mencapai tegangan penyalaan, maka

tiba < tiba tegangan akan jatuh menjadi kecil dan ada arus mengalir

sehingga Thyristor menjadi ON.

- ada saat ini thyristor mulai konduksi. (rus yang terjadi pada saat

thyristor konduksi, dapat disebut sebagai arus genggam I7 = 7olding

)urrent/ yang mempertahankan hyristor tetap >?, jika arus orward dari

anoda menuju katoda harus berada di atas parameter ini. (rus I7 inicukup kecil yaitu dalam orde miliampere. ada kenyataannya, sekali )@

mencapai keadaan >? maka selamanya akan >?, walaupun

tegangan gate dilepas atau di short ke katoda.

:embuat thyristor kembali OFF, % menurunkan arus thyristor tersebut

dibawah arus genggamnya I7/ dan selanjutnya diberikan tegangan

penyalaan. ada gambar kurva , jika arus orward berada di bawah titik Ih,

maka hyristor kembali pada keadaan >. 6erapa besar arus holding iniA

Bmumnya ada di dalam datasheet .

erbedaan Thyristor dan T!IA"

# Thyristor mempunyai 3 kaki % (noda (/, atoda/ dan ate /.

'alam kondisi normal antara (noda dan atoda tidak menghantar seperti

dioda biasa. (noda dan atoda akan terhubung setelah pada ate diberi

trigger minimal sebesar 0.# ;olt lebih positif dari atoda. hyristor akan

tetap menghantar walaupun trigger pada ate telah dilepas. hyristor

akan kembali ke kondisi tidak menghantar setelah masukan tegangan

pada (noda dilepas.

# T!IA" @Code (lternating )urrent/. 'igambarkan seperti hyristor

)@/ yang disusun bolak-balik kedua gate-nya disatukan. @C() dapat

melewatkan arus bolak-balik. 'alam pemakaiannya digunakan sebagai

saklar () tegangan tinggi diatas 100 ;olt/. 6isa juga disebut )@ bi-

directional dua arah/. Bntuk memberi trigger pada @C() dibutuhkan

'C() sebagai pengatur level tegangan yang masuk.

Fun$si eralatan Semikonduktor

1. seba$ai saklar %s&it'hin$. roses switching merupakan dasar dari

materi pada elektronika daya sehinga perlu dipahami dengan baik.


3/39

witching dilakukan secara elektronik dengan kecepatan tinggi yang

dapat diatur sesuai dengan kebutuhan.

&. en$ubah % 'on(ertin$ dari tipe sumber. onversi dapat dilakukan

dari () ke '), () ke (), ') ke ') maupun dari ') ke (). roses

pengubahan besaran meliputi pengubahan bentuk gelombang arus,tegangan maupun frekuensi.

3. en$atur aplikasi elektronika industri sesuai den$an yan$

din$inkan. )ontoh pengaturan adalah pengaturan tegangan, pengaturan

arus, pengaturan daya listrik dan pengaturan besaran-besaran lainya.

'engan melakukan pengaturan besaran listrik akan berpengaruh pada

sistem kerja pada sistem yang bekerja di industri seperti kecepatan

putaran, tekanan, suhu, kecepatan gerak, dan sistem kerja lainya.

Aplikasi elektronika daya memiliki karakteristik seba$ai berikut:1. 8lda merupakan gabungan dari berbagai disiplin ilmu yaitu

eknik enaga Distrik, 8lektronika dan eknologi istem ontrol.

&. 8lda menggunakan komponen elektronika daya solid-state/

untuk mengontrol dan mengkonversi tenaga listrik.

3. @angkaian elda terdiri dari input dan beban load/.

!. @angkaian elda dapat terdiri dari satu atau lebih converter

untuk melakukan perubahan parameter listrik.

eran$kat pensaklaran daya semikonduktor dapat

diklasi)kasikan se'ara mendasar menjadi:

1. Bncontrolled turn-on and oE contoh % diode/

&. )ontrolled turn-on and uncontrolled turn-oE contoh % )@/

3. )ontrolled turn-on and turn oE contoh % 64, :>8, >, C7,

C6, C, :)/

!. )ontinuous gate signal reFuirement 64, :>8, C6, C/

5. ulse gate reFuirement contoh % )@, >, :)/

#. 6ipolar voltage-withstanding capability )@, >/

2. Bnipolar voltage withstanding capability 64, :>8, >, C6,

:)/

". 6idirectional current capability @C(), @)/

9. Bnidirectional current capability )@, >, 64, :>8, :),

C6,C7, C, diode/

Klasi)kasi !an$kaian elekektronika daya1. enyearah 'ioda

'igunakan untuk mengubah tegangan () menjadi '). ada

umumnya, dari sumber tegangan () dan frekuensi yang tetap menjaditegangan ').


4/39

&. ()-') onverter:engubah tegangan () menjadi tegangan ') yang dapatdikendalikanG diatur. ungsinya menyearahkan listrik arus bolak-balikmenjadi listrik arus searah. 8nergi mengalir dari sistem listrik () satuarah ke sistem ').

enyearah G recti$er adalah pengubah sebuah tegangan arus listrik bolak-balik ()/ menjadi arus listrik searah ')/. 'alam mengubah tegangan ()

menjadi ') ini diperlukan suatu komponen dimana komponen tersebut

hanya memperbolehkan arus listrik mengalir hanya dari satu arah. 'an itu

bisa diperoleh dari rangkaian dioda semikonduktor. 4enis penyearah yang

paling sederhana adalah penyearah setengah gelombang. 7al ini berarti

hanya setengah gelombang () yang diperoleh oleh beban.

3. ()-() onverter:engubah tegangan () tetap menjadi tegangan () yang dapatdikendalikanG diatur.

& jenis konverter (), yaitu%H pengatur tegangan () tegangan berubah, frekuensi konstan/H cycloconverter tegangan dan frekuensi dapat diatur/.

!. ')-') onverter:engubah sumber tegangan ') tetap menjadi sumber tegangan ')yang dapat dikendalikanGdiatur. (rus searah diubah menjadi arussearah juga namun dengan besaran yang berbeda.

5. onverter ')-() Cnverter/:engubah sumber tegangan ') tetap menjadi sumber tegangan ()yang dapat dikendalikanGdiatur. ungsinya mengubah listrik arus

searah menjadi listrik arus bolak-balik pada tegangan dan frekuensiyang dapat diatur.

#. aklarebagai pemutus dan penyambung arus listrik dari sumber arus ke beban

listrik pada rangkaian listrik tertutup. 6erbagai jenis saklar tersedia sesuai

dengan fungsi, jenis dan cara pemasangannya.

a. aklar unggalb. aklar :ajemukc. aklar ukar

a. aklar tunggal


5/39

:enghidupkan dan mematikan satu buah atau satu kelompok bebanlistrik. 'alam hal ini adalah beban penerangan atau lampu listrik.b. aklar :ajemuk:enghidupkan dan mematikan lebih dari satu buah atau satu kelompokbeban listrik.

c. aklar tukar:enghidupkan dan mematikan lampu dari tempat yang berbeda. Cnstalasisaklar tukar adalah penggunaan dua buah saklar untuk meyalakan danmenghidupkan satu buah lampu dengan cara bergantian. @angkaianinstalasi penerangan saklar tukar banyak dijumpai di hotel-hotel atau dirumah penginapan maupun di lorong-lorong yang panjang. ehinggadikenal juga sebagai saklar hotel maupun saklar lorong. ujuan % untuke$siensi waktu dan tenaga karena penggunaan saklar ini sangat praktis.

1. aklar ingle ole ingle hrow witch/ erdiri dari satu kutub dengan satu arah, ungsi % untuk memutus dan

menghubung saja. aklar jenis ini hanya digunakan pada motor listrik

dengan daya kurang dari 1 .ambar !. akelar &. akelar ' ingle ole 'ouble hrow witch/aklar ' adalah saklar yang terdiri dari satu kutub dengan dua arah

hubungan. aklarini dapat bekerja sebagai penukar. emutusan dan penghubungan hanya

bagian kutubpositif atau fasanya saja3.aklar '' 'ouble ole 'ouble hrow witch/ erdiri dari dua kutub dengan dua arah. akelar ini dapat bekerja sebagai

penukar. ada instalasi motor listrik dapat digunakan sebagai pembalik

putaran motor listrik arus searah dan motor listrik satu fasa. 4uga dapat

digunakan sebagai pelayanan dua sumber tegangan pada satu motor

listrik.


6/39

CC. 'C>'(

ada umumnya dioda yang berada dalam kondisi IonJ apabila arus yang keluar

dari sumber tegangan memiliki arah arus yang sesuai dengan arah panah yang

ditunjuk oleh simbol dioda. elain arah arus yang sesuai, besar tegangan sumber

juga harus lebih besar dari tegangan Iturn onJ ;K/ dari dioda 0.2 ; untuk silikon

dan 0.3 ; untuk germanium/. 'ioda yang memiliki kondisi IonJ diganti dengan

sumber tegangan sebesar 0.2 ; untuk dioda silikon dan 0.3 ; untuk dioda

germanium. (pabila arah arus dari sumber berlawanan dengan dioda, maka

dioda menjadi IoEJ. 'ioda yang IoEJ ini dapat diganti dengan open circuit.

*ENIS + *ENIS DIODA

1. ,i$ht Emitin$ Diode -Dioda Emisi "ahaya'ioda ini merupakan salah satu pirantiGkomponen elektronik yangmenggabungkan dua unsur yaitu optik dan elektronik. :asing-masing elektrodanya berupa anoda L/ dan katroda -/. 'ioda jenisini dikategorikan berdasarkan arah bias, diameter cahaya yang

dihasilkan, dan warnanya.

&. Diode hoto -Dioda "ahaya'ioda yang peka terhadap cahaya, yang bekerja pada pada daerah-daerah

reverse tertentu sehingga arus cahaya tertentu saja yang dapat melewatinya

6iasa digunakan sebagai

(larm

ita data berlubang yang berguna sebagai sensor,

(lat pengukur cahaya DuM :eter/.


7/39

3. Diode /ara'tor -Dioda Kapasitas

'ioda ini memiliki kapasitas yang dapat berubah-ubah sesuaidengan besar kecilnya tegangan yang diberikan kepada dioda ini.6iasa digunakan sebagai %engaturan suara pada televisiesawat penerima radio

!. Diode !e'ti)er -Dioda enyearah'ioda penyearah arus atau tegangan yang diberikan

contohnya seperti arus berlawanan ()/ disearahkan sehingga menghasilkan

arus searah ')/.

'ioda jenis ini memiliki karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan kapasitas

tegangan yang dimiliki.


8/39

5. Diode 0ener'ioda yang memiliki kegunaan sebagai penyelaras tegangan baik yang diterima

maupun yang dikeluarkan, sesuai dengan kapasitas dari diode

1ias pada diode

6ias :aju

(pabila tegangan baterai positip dihubungkan dengan diode tipe p dan tegangan

negatip baterai di hubungkan dengan diode tipe n, maka diode itu disebut diode

bias maju. 'engan demikian ;' N 0

6ias :undur

(pabila tegangan baterai positip dihubungkan dengan diode tipe n dan tegangan

negatip baterai di hubungkan dengan diode tipe p, maka diode itu disebut diode

bias mundur. 'engan demikian ;' O 0. 'i kondisi ini akan ada arus reverse

yang mengalir leakage current/.

kalau nilai dari tegangan reversenya melebihi dari tegangan breakdown ;6r/

maka arus reversenya akan meningkat secara cepat. 'engan lain kata diode

rusak ;' O -;6r


9/39

*ENIS DIODA DA2A

1. 'ioda standart atau diode serbaguna

+aktu pemulihan yang tinggi, biasanya &5 Ps

'igunakan untuk aplikasi-aplikasi yang tidak mementingkan waktu

pemulihan

'apat mengatasi arus dari 1 ( sampai ribuan (mpere dengan tegangan

50; < 5k;

ecara umum pembuatan diode ini dengan cara difusi

&. 'iode pemulihan cepat

+aktu pemulihan yang rendah, kurang dari 5 Ps

'igunakan untuk dc-dc dan dc-ac converter, dimana kecepatan pemulihan

waktu dipentingkan

'apat mengatasi arus dari 1 ( sampai ratusan (mpere dan tegangan

50k; < 3k;


10/39

3. 'iode shchottky

:asalah muatan pn junction dapat diminimalkan bahkan dihilangkan

'iode schottky memiliki tegangan jatuh yang lebih kecil

(rus bocor lebih tinggi daripada diode pn junction, oleh karena itu

tegangan maksimum yang dibatasi sampai 100;

ingkat arus bervariasi antara 1 ( < !00(

Cdeal digunakan untuk arus tinggi dengan tegangan rendah catu daya dc.

:eskipun demikian diode ini juga diterapkan pada catu daya arus kecil

untuk meningkatkan e$siensi.

Gambar 3 'ioda yang IonJ diganti dengan sumber tegangan dengan polaritas

yang sesuai dengan dioda

(rus C yang dihasilkan oleh sumber tegangan ternyata sesuai dengan arah panah

dioda gambar &/. arena tegangan sumber 8 N ;K, maka dioda pada rangkaian

tersebut berada dalam kondisi IonJ. Dalu rangkaiannya digambar ulang pada

gambar 3. ada rangkaian gambar 3, dioda diganti dengan sumber tegangan

sebesar ;'. (pabila dioda tersebut berbahan silikon, maka nilai ;' adalah 0.2 ;.

olaritas dari tegangan ;' sesuai dengan polaritas dioda. utub positif

;' menempati kaki anoda, dan kutub negatif ;' menempati kaki katoda. :akahasil persamaannya

;' = ; persamaan 1

;@ = 8 < ;K persamaan &

C' = C@ = ;@G@ persamaan 3


11/39

a.Gambar 4 :embalik arah dioda pada rangkaian gambar 1

b. Gambar 5 :enentukan kondisi dioda. arena arus dari sumber tegangan

berlawanan dengan arah dioda, maka dioda IoEJ

c. Gambar 6 :engganti dioda yang IoEJ dengan open circuit

Dalu dioda pada gambar 1 dibalik arahnya sehingga menjadi rangkaian pada

gambar !. 'engan cara yang sama, kita tentukan kondisi dioda. ernyata arus C

yang dihasilkan oleh sumber tegangan 8 berlawanan arah dengan arah panah

simbol dioda gambar 5/ sehingga dioda pada rangkaian tersebut berada dalam

kondisi IoEJ. 'ioda yang IoEJ ini diganti dengan open circuit seperti ditunjukkan

pada gambar #. arena open circuit, maka arus pada rangkaian tersebut sama

dengan nol. 6egitu juga arus resistor juga sama dengan nol

;@ = C@@ = 0(/ @ = 0 ;

'engan menggunakan hukum irchoE tegangan ;D/, tegangan dioda yang

mengalami oE ini sama dengan tegangan sumber, yaitu sebesar 8.

"ONTO3 SOA,

'ari rangkaian dioda pada gambar 2, hitunglah ;o dan C'.

4awab%

;o = 8 < ;K 1 < ;K & = 1& ; < 0.2 ; < 0.3 ; = 11 ;

karena rangkaian seri, maka arus pada tiap-tiap komponen adalah sama, arus

yang mengalir dalam rangkaian dapat dihitung dengan hukum >hm


12/39

C' = C@ = ;@G@ = ;oG@ = 11;G5.#kQ = 1.9# m(

Gambar 8 edua dioda mengalami bias maju IonJ/ sehingga dapat diganti

dengan sumber tegangan

oal &.

entukan C', ;'&, dan ;o dari rangkaian pada gambar 9

Gambar 9 )ontoh soal rangkaian dioda seri


13/39

a/ :enentukan kondisi dari kedua diodeb/:engganti komponen dioda yang IoEJ dengan open circuitc/ @angkaian ekivalen dari dioda dari gambar 10

;o = C@@ = C'@ = 0 (/ @ = 0 ;;'& = ;opencircuit = 8 = 1& ;unakan hukum irchoE tegangan ;D/ maka kita dapatkan8 < ;'1 < ;'& < ;o = 0

;'& = 8 < ;'1 < ;o = 1& ; < 0 < 0;'& = 1& ;;o = 0 ;

oal 3.

7itunglah tegangan ;o dari rangkaian dioda paralel pada gambar 15

Gambar 13 @angkaian paralel dioda


14/39

4awab %

;o = 1& ; < 0.3 ; = 11.2 ;

Gambar 14 ondisi rangkaian ekivalen dari gambar 15

D(C7(? >(D

1. hitunglah arus C1, C&, dan C' pada rangkaian gambar 15

Gambar 17 )ontoh soal rangkaian dioda


15/39

4. T32!ISTO!

ENDA35,5AN

en$ertian Thyristor

hyristor merupakan devais semikonduktor ! lapisan berstruktur pnpn dengan

tiga pn-junction. 'evais ini memiliki tiga terminal yaitu % anode, katode, dan

gerbang. hyristor biasanya digunakan sebagai saklarGbistabil, beroperasi antara

keadaan non konduksi ke konduksi. ada banyak aplikasi thyristor dapat

diasumsi sebagai saklar ideal, akan tetapi dalam prakteknya thyristor memilikibatasan dan karakteristik tertentu.

Konsep thyristor

Apabila 2 (dua) buah transistor NPN dan PNP mempunyai karakteristik yang sama,maka kedua transistor tersebut dikatakan complementary (komplemen). Misalnya,transistor-transistor 2N!"# (NPN) dan 2N"!$ (PNP). Kedua transistor ini memilikinilai-nilai %, tegangan breakdo&n, arus nominal dan lain-lain yang sama. Karena itu,keduanya dikatakan komplemen.

'ambar berikut menunukkan suatu complementary latch, yaitu cara khusus untukmenghubungkan transistor-transistor yang komplemen. uatu complementary latchdapat berada dalam keadaan menghantar atau tidak menghantar. *alam keadaanmenghantar dia akan ber+ungsi sebagai saklar tertutup dan akan tetap tertutupsampai ada suatu kekuatan dari luar untuk membukanya. *alam keadaan tidakmenghantar dia akan ber+ungsi sebagai suatu saklar terbuka dan akan tetap terbukasampai ada kekuatan dari luar menutupnya.

ntuk menelaskan konsep suatu complementary latch, marilah kita ikuti uraianberikut ini Pada gambar di ba&ah ditunukkan suatu susunan (gambar a dan b) dansimbol (gambar c) dioda empat lapis (+our layer diode). Komponen inidiklasi+ikasikan sebagai dioda karena memiliki dua terminal, yaitu anoda dan katoda.Karena dioda ini memiliki empat daerah, maka sering disebut dioda PNPN.


16/39

ika diperhatikan pada gambar b, tampak bah&a sebelah kiri merupakan susunantransistor PNP dan sebelah kanan susunan transistor NPN. Karena itu dioda empatlapis adalah sama dengan complementary latch.*ioda empat lapis ini sering disebut dengan /hyristor.

0iri utama thyristor adalah komponen yang terbuat dari bahan semikonduktorsilikon. 1alaupun bahannya sama, namun struktur P-N unction yang dimilikinyalebih kompleks dibanding transistor bipolar atau M. Komponen thyristor lebihdigunakan sebagai saklar (s&itch) daripada sebagai penguat arus atau teganganseperti halnya transistor.

truktur dasar thyristor adalah struktur # layer PNPN seperti yang ditunukkan padagambar (a) di atas. ika dipilah, struktur ini dapat dilihat sebagai dua struktur unction PNP dan NPN yang tersambung di tengah seperti pada gambar (b) di atas.3ni tidak lain adalah dua buah transistor PNP dan NPN yang tersambung padamasing-masing kolektor dan base. ika di4isualisasikan sebagai transistor 56 dan

52, maka struktur thyristor ini dapat diperlihatkan seperti pada gambar berikut.

/erlihat di sini kolektor transistor 56 tersambung pada base transistor 52 dansebaliknya kolektor transistor 52 tersambung pada base transistor 56. 7angkaiantransistor yang demikian menunuk-kan adanya loop penguatan arus di bagiantengah. eperti yang kita ketahui bah&a 30 8 %. 39, atau arus kolektor adalahpenguatan dari arus base.

ika, misalnya, ada arus sebesar 39 yang mengalir pada base transistor 52, maka


17/39

akan ada arus 39 yang mengalir pada kolektor 52. Arus kolektor ini merupakan arusbase 39 pada transistor 56, sehingga akan muncul penguatan pada arus kolektortransistor 56. Arus kolektor transistor 56 tidak lain adalah arus base bagi transistor52. *emikian seterusnya sehingga makin lama sambungan PN dari thyristor ini dibagian tengah akan mengecil dan hilang yang tertinggal hanyalah lapisan P dan N dibagian luar.

ika keadaan ini tercapai, maka struktur ini merupakan struktur dioda PN (anoda-katoda) yang sudah dikenal. Pada saat yang demikian, thyristor disebut dalamkeadaan N dan dapat mengalirkan arus dari anoda menuu katoda seperti layaknyasebuah dioda.

9agaimana kalau pada thyristor ini kita beri beban lampu dc dan diberi suplaitegangan dari nol sampai tegangan tertentu seperti pada gambar di ba&ah: Apayang teradi pada lampu ketika tegangan dinaikkan dari nol: ;a, betul. /entu saalampu akan tetap padam karena lapisan N-P yang ada di tengah akan mendapatkanre4erse-bias (teori dioda). Pada saat ini thyristor disebut dalam keadaan


18/39

hyristor memiliki kemampuan untuk mensaklar arus searah ')/ yaitu jenis

)@, maupun arus bolak-balik ()/, jenis @C().

*ENIS#*ENIS T32!ISTO!

6. Sili'on "ontrolled !e'ti)er -S"!

ilicon )ontrolled @ecti$er disingkat )@ dirancang untuk mengendalikan daya

ac 10 :+ dengan rating arus sebesar &000 ( pada tegangan 1"00 ; dan

frekuensi kerjanya dapat mencapai 50 k7R. ahanan konduk dinamis suatu )@

sekitar 0,01 sampai 0,1 >hm sedangkan tahanan reversenya sekitar 100.000

>hm atau lebih besar lagi. Bntuk membuat thyristor menjadi ON adalah

den$an memberi arus tri$$er lapisan yan$ dekat den$an katoda . Saitu

dengan membuat kaki gate pada thyristor ?? seperti pada gambar dibawah

kiri/. arena letaknya yang dekat dengan katoda, bisa juga pin gate ini disebut

pin gate katoda cathode gate/. 6eginilah )@ dibuat dan simbol )@

digambarkan seperti gambar dibawah kanan/. )@ dalam banyak literatur

disebut hyristor saja.

)@ mempunyai ti$a buah elektroda, yaitu Anoda7 Katoda dan 8ate dimana

anoda berpolaritas positip dan katoda berpolaritas ne$atip sebagai

layaknya sebuah dioda penyearah recti$er/. aki 8ate ju$a berpolaritas

positip. ambar dibawah ini memperlihatkan pengembangan konstruksi dan

diekuivalenkan dengan rangkaian kaskade transistor.

6.6. enyulutan S"!

)@ dapat dihidupkan dengan arus penyulut singkat melalui terminal ate,

dimana arus gate ini akan mengalir melalui junction antara gate dan katoda dan

keluar dari katodanya. (rus gate ini harus positif besarnya sekitar 0,1 sampai 35

m( sedangkan tegangan antara gate dan katodanya biasanya 0,2 ;.


19/39

4ika arus anoda ke katoda turun dibawah nilai minimum 7olding )urrent = C7>/,

maka )@ akan segera mati >E/. Bntuk )@ yang berkemampuan daya sedang,

besar C7> sekitar 10 m(. egangan maksimum arah maju B6@/ akan terjadi

jika gate dalam keadaan terbuka atau C> = 0. 4ika arus gate diperbesar dari

C>, misal C1, maka tegangan majunya akan lebih rendah lagi.

ambar dibawah ini memperlihatkan salah satu cara penyulutan )@ dengan

sumber searah dc/, dimana )@ akan bekerja dengan indikasi menyalanya

lampu dengan syarat saklar 61 dan 6& di >?kan terlebih dahulu.

riggering untuk penyulutan )@ dengan sumber dc ini tidak perlu dilakukan

secara terus menerus, jika saklar 61 dibuka, maka lampu akan tetap menyala

atau dengan perkataan lain )@ tetap bekerja. 'ibawah ini :emperlihatkan cara

penyulutan )@ dengan sumber bolak-balik ac/.

'engan mengatur nilai @& potensiometer/, maka kita seolah mengatur sudut

penyalaan $ring delay/ )@. Bntuk penyulutan )@ dengan sumber arus bolak-

balik, harus dilakukan secara terus menerus, jadi saklar jika dilepas, maka )@

akan kembali tidak bekerja.

ambar dibawah ini memperlihatkan bentuk tegangan dan pada terminal )@

dan beban. engendalian sumber daya dengan )@ terbatas hanya dari 0-

0 sampai 900.

6.4. en$ujian S"!

Kondisi S"! dapat diuji den$an menggunakan sebuah ohmmeter seperti

layaknya dioda, namun dikarenakan konstruksinya pengujian )@ ini harus

dibantu dengan penyulutan kaki gate dengan pulsa positip. 4adi dengan

men$hubun$ singkat kaki anoda den$an $ate, kemudian diberikan

sumber positip dari meter secara bersama dan katoda diberi sumber

ne$atipnya, maka akan tampak gerakan jarum ohmmeter yan$ menuju

nilai rendah penunjukkan ohm dan kondisi ini menyatakan )@ masih layak

di$unakan. edangkan jika penunjukkan jarum menunjuk pada nilai

resistansi yan$ tin$$i, maka dikatakan kondisi S"! menyumbat atau rusak .

SCR (Silicon Controlled Rectifier)

/elah dibahas, bah&a untuk membuat thyristor menadi N kita harus memberi arustrigger lapisan P yang dekat dengan katoda. 0aranya dengan membuat kaki gatepada thyristor PNPN seperti pada gambar di ba&ah. Karena letaknya yang dekat


20/39

dengan katoda, pin gate ini bisa uga disebut pin gate katoda (cathode gate).9eginilah 07 dibuat dan simbol 07 digambarkan seperti ilustrasi di ba&ah. 07dalam banyak literatur disebut /hyristor saa.

usunan 07 hampir sama dengan susunan dioda empat lapis, hanya saa pada 07terdapat tambahan satu terminal keluar pada basis transistor PNP yang disebut'ate.

Karakteristik Kur4a 07

Melalui kaki (pin) gate tersebut memungkinkan komponen ini ditrigger atau dipicumenadi N, yaitu dengan memberi arus gate. /ernyata dengan memberi arus gate3g yang semakin besar dapat menurunkan tegangan breako4er (=bo) sebuah 07./egangan ini merupakan tegangan minimum yang diperlukan 07 untuk menadiN. ampai pada suatu besar arus gate tertentu, ternyata akan sangat mudahmembuat 07 menadi N. 9ahkan dengan tegangan +or&ard yang kecil sekalipun.Misalnya 6 4olt saa atau lebih kecil lagi. Kur4a tegangan dan arus dari sebuah 07dapat dilihat pada gambar berikut ini.


21/39

Pada gambar tertera tegangan breako4er =bo, yang ika tegangan +or&ard 07mencapai titik ini, maka 07 akan N. >ebih penting lagi adalah arus 3g yang dapatmenyebabkan tegangan =bo turun menadi lebih kecil. Pada gambar ditunukkanbeberapa arus 3g dan hubungannya dengan tegangan breako4er. Pada datasheet07, arus trigger gate ini sering ditulis dengan notasi 3'/ (gate trigger current).Pada gambar ditunukkan uga arus 3h, yaitu arus holding yang mempertahankan07 tetap N. adi, agar 07 tetap N, arus +or&ard dari anoda menuu katodaharus berada di atas parameter ini.

eauh ini yang dikemukakan adalah bagaimana membuat 07 menadi N. Padakenyataannya, sekali 07 mencapai keadaan N maka selamanya akan N,&alaupun tegangan gate dilepas atau di short ke katoda. atu-satunya cara untukmembuat SCR menjadi OFF adalah dengan membuat arus anoda-katodaturun di bawah arus Ih (holding current). Pada gambar kur4a 07, ika arus+or&ard berada di ba&ah titik 3h, maka 07 kembali pada keadaan


22/39

=bo8 9reako4er =oltage (tegangan breako4er)B='/8 'ate /rigger =oltageikut (tegangan pemicuan gate)B3'/ 8 'ate /rigger 0urrent (arus pemicuan gate)B

udut Penyulutan (


23/39

9agian yang diarsir menunukkan sudut penghantaran atau saat 07 sedang N.Karena 76 tidak tetap, sudut +ase tegangan dapat diubah. Cal ini akanmemungkinkan kita untuk mengatur bagian yang diarsir pada tegangan catu.Artinya, kita dapat mengatur arus rata-rata yang melalui beban dan sangat bergunauntuk, misalnya, mengubah kecepatan motor, terangnya lampu, atau temperaturpemanas.

Pada rangkaian pengendali +ase 70 seperti rangkaian di atas, angkauan arus yang

dapat dibatasi karena sudut +ase hanya ber4ariasi dari "" sampai !"", yang berarti

sudut penghantaran berubah dari 6E"" ke !"". /etapi beberapa rangkaian, kita

dapat mengubah sudut +ase dari "" sampai 6E"", yang memungkinkan kita untuk

mengubah arus rata-rata dari nol sampai maksimum.

4. Fast#S&it'hin$ Thyristor

hyristor yang memiliki waktu turn oE yang cepat, umunya dalam daerah 5

sampai 50 Ps bergantung pada daerah tegangannya. egangan jatuh forward

pada keadaan on berfariasi kira-kira seperti fungsi invers dari turn oE time tF.

6iasanya digunakan pada penerapan teknologi pensaklaran kecepatan tinggi

dengan forced-commutation.

hyristor ini memiliki dvGdt yang tinggi, biasanya 1000;GPs dan diGdt sebesar

1000 (G Ps. urn-oE yang cepat dan diGdt yang tinggi akan sangat penting untuk

mengurangi ukuran dan berat dari komponen rangkaian reaktif danGatau

commutating. egangan keadaan on dari thyristor &&00 (, 1"00 ;, dan waktu

turn oE sangat cepat, sekitar 3 sampai 5 Ps, biasa dikenal sebagai asymmetrical

thyristor ()@/.

9. 8ate#Turn#O Thyristor -8TO

erbang ini dapat dihidupkan dengan memberikan sinyal gerbang positif dan

dapat dimatikan dengan memberikan gerbang sinyal negative. > dihidupkan

dengan memberikan sinyal pulsa pendek positif pada gerbang dan dimatikan

dengan memberikan sinyal pulsa pendek negative pada gerbang.

> memiliki penguatan rendah selama turn-oE dan memerlukan pulsa arus

negative yang relative besar untuk turn-oE. egangan keadaan on untuk rata-

rata > 550 (, 1&00 ; besarnya 3,! ;.

;. 1idire'tional Triode Thyristor -T!IA"

&RI"C

9oleh dikatakan 07 adalah thyristor yang uni-directional (satu arah), karena ketikaN hanya bisa mele&atkan arus satu arah saa, yaitu dari anoda menuu katoda.


24/39

truktur /73A0 sebenarnya sama dengan dua buah 07 yang arahnya bolak-balikdan kedua gate-nya disatukan. imbol /73A0 ditunukkan pada gambar di ba&ah./73A0 biasa uga disebut thyristor bi-directional (dua arah).

/73A0 bekera mirip seperti 07 yang paralel bolak-balik, sehingga dapatmele&atkan arus dua arah. Kur4a karakteristik dari /73A0 seperti tampak padagambar berikut ini.

Pada data sheet akan lebih rinci diberikan besar parameter-parameter seperti =bodan -=bo, lalu 3'/ dan -3'/, 3h serta -3h dan sebagainya. mumnya besar


25/39

parameter ini simetris antara yang plus dan yang minus. *alam perhitungan desain,bisa dianggap parameter ini simetris sehingga lebih mudah dihitung.

udut Penyulutan (


26/39

S& memiliki kecepatan s)itching yang tinggi dengan kemampuan dvdt dan didt yang tinggi. /aktu

s)itchingnya berada pada orde sampai dengan 0 1s. Rating tegangan dapat mencapai !+%% " dan rating arus

dibatasi +%% #. Devais ini sangat sensitive terhadap proses produksi, gangguan kecil pada proses produsi akan

menghasilkan perubahan yang besar pada karakteristik devais.

7. Light-Activated Sii!on-Controed Recti"ier (LASCR)

Devais ini dihidupkan dengan memberikan radiasi cahaya langsung ke )afer silicon. Pasangan electron-hole

yang terbentuk selama proses radiasi akan menghasilkan arus trigger pada pengaruh medan elektris. Struktur

gerbang dirancang untuk menghasilkan sensitivitas gerbang yang cukup untuk triggering dengan sumber cahaya

praktis.

2#SCR digunakan untuk pemakaian arus dan tegangan yang tinggi. 2#SCR menyediakan isolasi elektris penuh

antara sumber cahaya pen-trigger dan devais s)itching dari converter daya, dengan potensial mengambang

tinggi hingga beberapa kilovolt. Rating tegangan dari 2#SCR dapat setinggi * k", +%% # dengan daya cahaya

pen-trigger kurang dari %% m/. Didt yang umum adalah !+% #1s dan dvdt dapat setinggi !%%% "1s.

#. $%T-Controed Thyristor ($%T-CTH)

Devais ini mengkombinasikan 34S56& dan &hyristor secara paraler. 7ika tegangan tertentu diberikan pada

pada gerbang dari 34S56& biasanya, $ " arus pen-trigger dari thyristor akan dibangkitkan secara internal.

Devais ini dapat dihidupakan seperti thyristor konvensional, akan tetapi tidak dapat dimatikan oleh kendali

gerbang. al ini akan sangat diperlukan pada aplikasi yang optical firing digunakan untuk menghasilkan isolasi

elektrik antara masukan atau sinyal control dan devais pensaklaran dari converter daya.

&. 'S-Controed Thyristor ('CT)

34S Controlled &hyristor '3C&( adalah tegangan yang sepenuhnya dikontrol thyristor. 3C& serupa yang

beroperasi dengan thyristor 8&4, tetapi telah dikendalikan dengan terisolasi tegangan gerbang. 3emiliki dua34S56& dalam rangkaian ekuivalen. Satu yang bertanggung ja)ab untuk turn-on dan yang lain bertanggung

ja)ab untuk turn-off. Sebuah thyristor dengan hanya satu 34S56& dalam rangkaian ekuivalen, yang hanya

dapat diaktifkan 'seperti biasa SCRs(, disebut 34S gated thyristor.

3C& dapat beroperasi sebagai devais yang dikontrol oleh gerbang jika arusnya lebih kecil dari arus maksimum

yang dapat dikontrol. 9saha untuk membuat 3C& off pada arus yang melebihi itu akan mengakibatkan

kerusakan devais, untuk arus yang tinggi thyristor harus dimatikan sebagaimana thyristor biasa.

I"C

Kalau dilihat strukturnya seperti gambar di ba&ah, *3A0 bukanlah termasuk

keluarga thyristor, namun prinsip keranya membuat ia digolongkan sebagaithyristor. *3A0 dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor. >apisan N padatransistor dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat menyeberangmenembus lapisan ini. Pada *3A0, lapisan N dibuat cukup tebal sehingga elektroncukup sukar untuk menembusnya. truktur *3A0 yang demikian dapat ugadipandang sebagai dua buah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa literatur*3A0 digolongkan sebagai dioda.


27/39


28/39

Pada rangkaian dimmer, resistor 7 biasanya diganti dengan rangkaian seri resistordan potensiometer. *i sini kapasitor 0 bersama rangkaian 7 digunakan untukmenggeser phasa tegangan =A0. >ampu dapat diatur menyala redup dan terang,tergantung pada saat kapan /73A0 di picu.

Prinsip Kerja Thyristor :

etika tegangan anode dibuat lebih positif dibandingkan dengan tegangan

katode, sambungan 41 dan 43 berada pada kondisi forward bias. ambungan

4& berada pada kondisi ini thyristor dikatakan pada kondisi reverse bias, dan akan

mengalir arus bocor yang kecil anatar anaode ke katode. ada kondisi ini

thyristor dikatakan pada kondisi forward blocking atau kondisi oEpstate, dan arus

bocor dikenal sebagai arus oE-state C'. 4ika tegangan anode ke katode

;( ditingkatkan hingga suatu tegangan tertentu, sambungan 4& akan bocor. 7al

ini dikenal dengan avalance breakdown dan tegangan ;( tersebut dikenal

sebagai forward breakdown voltage, ;6>. 'an karena 41 dan 43 sudah berada pada

kondisi forward bias, maka akan terdapat lintasan pembawa muatan bebas

melewati ketiga sambungan, yang akan menghasilkan arus anode yang besar.

hyristor pada kondisi ini disebut berada pada keadaan konduksi atau keadaan

hidup. egangan jatuh yang terjadi dikarenakan oleh tegangan ohmic antara

empat layer dan biasanya cukup kecil sekitar 1 ;. ada keadaan on, arus anode

dibatasi oleh resistansi atau impedansi luar @D, seperti terlihat pada gambar

1a/. (rus anode harus lebih besar dari suatu nilai yang disebut Datching current

CD, agar diperoleh cukup banyak aliran pembawa muatan bebas yang melewati

sambungan-sambungan T jika tidak devais akan kembali ke kondisi blockingketika tegangan anode ke katode berkurang. Latching current CD / adalah arus

anode minimum yang diperlukan agar membuat thyristor tetap kondisi hidup,

begitu thyristor dihidupkan dan sinyal gerbang dihilangkan. arakteristik v-i

umum dari suatu thyristor diberikan pada gambar 1b/.


29/39

etika berada pada kondisi on, thyristor bertindak sebagai diode yang tidak

terkontrol. 'evais ini terus berada pada kondisi on karena tidak adanya lapisan

deplesi pada sambungan 4& karena pembawa-pembawa muatan yang bergerak

bebas. (kan tetapi, jika arus maju anode berada dibawah suatu tingkatan yang

disebut holding current C7, daerah deplesi akan terbentuk disekitar 4& karenaadanya pengurangan banyak pembawa muatan bebas dan thyristor akan berada

pada keadaan blocking. Holding current terjadi pada orde miliampere dan lebih

kecil dari latching current CD, C7NCD. Holding current C7 adalah arus anode minimum

untuk mempertahankan thyristor pada kondisi on. etika tegangan katode lebih

positif dibanding dengan anode, sambungan 4& terforward bias, akan tetapi

sambungan 41 dan 43 akan ter-reerse bias. 7al ini seperti diode-diode yang

terhubung secara seri dengan tegangan balik bagi keduanya. hyrstor akan

berada pada kondisi reerse blocking dan arus bocor reverse dikenal

sebagai reerse current I!. hyristor akan dapat dihidupkan dengan

meningkatkan tegangan maju ;( diatas ;6>, tetapi kondisi ini bersifat merusak.

dalam prakteknya, tegangan maju harus dipertahankan dibawah ;6> dan

thyristor dihidupkan dengan memberikan tegangan positf antara gerbang

katode. 6egitu thyristor dihidupkan dengan sinyal penggerbangan itu dan arus

anodenya lebih besar dari arus holding, thyristor akan berada pada kondisi

tersambung secara positif balikan, bahkan bila sinyal penggerbangan

dihilangkan . hyristor dapat dikategorikan sebagai latching deais.

9. ersyaratan apa yan$ menyebabkan thyristor men$alirkan arus

-turned on<

4awab%

hyristor mempunyai 3 terminal yaitu anoda, katoda don gerbang gate/. (rus

yangmengalir dan anoda ke katoda disebut arahnya positif. eperti diode,

thyristor tidak dapat mengalirkanrus dengan arah negatif, thyristor mengalirkan

rus dan anoda ke katoda hanya bila thyristor afungsikan.hyristor akan berfungsi

apabila sejumjah, egangan tertentu mengalir pada gerbangnya gate.

ekalithyristor berfungsi tidak diperlukan untuk menambah tegangan pada

gerbangnya, dan karakteristiknyamenjadi identik dengan diode biasa. adaprinsipnya thyristor atau disebut juga dengan istilah )@ ilicon )ontrolled


30/39

@ecti$er/ adalah suatu dioda yang dapat menghantar bila diberikan arus

gerbangarus kemudi/.(rus gerbang ini hanya diberikan sekejap saja sudah

cukup dan thyristor akan terusmenghantar walaupun arus gerbang sudah tidak

ada.

;. 1a$aimana thyristor dapat =turned o><

4awab%

ebelum saya menjelaskan tentang bagaimana hyristor dapat turn oE, saya

akan menjelaskan beberapa karakteristik dari hyristor itu sendiri,

arakteristik hyristor dapat dilihat pada ambar. araktristik tegangan versusarus ini diperlihatkan bahwa thyristor mempunyai 3 keadaan atau daerah, yaitu %

1. eadaan pada saat tegangan balik daerah C/

&. eadaan pada saat tegangan maju daerah CC/

3. eadaan pada saat thyristor konduksi daerah CCC

ada daerah C, thyristor sama seperti diode, dimana pada keadaan ini tidak ada

arus yang mengalir sampai dicapainya batas tegangan tembus ;r/. ada daerah

CC terlihat bahwa arus tetap tidak akan mengalir sampai dicapainya batas

tegangan penyalaan ;bo/. (pabila tegangan mencapai tegangan penyalaan,

maka tiba < tiba tegangan akan jatuh menjadi kecil dan ada arus mengalir. ada

saat ini thyristor mulai konduksi dan ini adalah merupakan daerah CCC. (rus yangterjadi pada saat thyristor konduksi, dapat disebut sebagai arus genggam I7 =

7olding )urrent/. (rus I7 ini cukup kecil yaitu dalam orde miliampere.

"ntuk #e#buat th$ristor ke#bali o%, dapat dilakukan dengan #enurunkan arus

th$ristor tersebut dibawah arus gengga#n$a &IH' dan selan(utn$a diberikan

tegangan pen$alaan.

?. Apa yan$ dimaksud den$an komutasi sendiri -line 'ommutated<

4awab%


31/39

tegangan masukannya bersifat bolak < balik, tegangan balik muncul pada

thyristor seketika setelah arus maju menuju ke nol.

@. Apa yan$ dimaksud den$an komutasi paksa -or'ed 'ommutated<

4awab%

ondisi komutasi paksa forced commuted/ akan terjadi jika hyristor dalam

keadaan >E menggunakan komponen eksternal.

4ika sebuah thyristor digunakan di dalam rangkaian '), saat pertama kali

diaktifkan turn >n/, hyristor tersebut akan tetap menyala sampai arusnya

menjadi nol. @angkaian ') tersebut menciptakan tegangan balik melewati hyristor dan juga sedikit (rus balik/ dalam waktu yang singkat, tetapi cukup

lama untuk menonaktifkan thyristor.

@angkaian sederhana biasanya terdiri dari kapasitor dan switch thyristor

lainnya/ yang dihubungkan secara pararel dengan thyristor. aat switch

tertutup,(rus akan terisi oleh kapasitor dalam waktu yang singkat. 7al ini

menyebabkan tegangan balik melewati thyristor, dan thyristor menjadi >E.

Aplikasi Thyristor

Aplikasi /hyristor


32/39

contoh aplikasi thyristor digunakan sebagai alarm.

;. T!ANSISTO!

6erasal dari dua kata, yaitu Itranser J yang artinya pemindahan dan

Iresistor J yang artinya penghambat. 'engan demikian dapat diartikan

sebagai suatu pemindahan atau peralihan bahan setengah penghantar

menjadi penghantar pada suhu atau keadaan tertentu.

ransistor terbuat dari bahan semikonduktor dan mempunyai 3 elektroda

terminal/ yaitu dasar basis/, pengumpul kolektor/ dan pemancar emitor/.

'engan ketiga elektroda terminal/ tersebut, tegangan atau arus yang

dipasang di satu terminalnya mengatur arus yang lebih besar yang melalui &

terminal lainnya. egangan yang di satu terminalnya misalnya 8mitor dapat

dipakai untuk mengatur arus dan tegangan yang lebih besar dari pada arus

input 6asis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output olektor. imboldari masing-masing elektroda yaitu 6asis 6/, 8mitor 8/ dan olektor )/.


33/39

4enis transistor adalah ransistor ?? dan ?

F5N8SI T!ANSISTO!

1/ ebagai penguat yang diaplikasikan dalam pengeras suara, sumber listrik

stabil dan penguat sinyal radio

&/ ebagai sirkuit pemutus dan penyambung switching/

3/ tabilisasi tegangan

!/ :odulasi sinyal

5/ ebagai saklar dengan kecepatan tinggi.

@(?C>@ ??

ransistor ?? merupakan transistor positive yang dapat bekerja

mengalirkan arus listrik apabila basis dialiri tegangan arus positif

ransistor mempunyai dua junction, antara emiter dan basis, dan yang lain

antara basis dan kolektor. arenanya, transistor seperti dua dioda yang

berlawanan untuk npn.


34/39

T!ANSISTO! N

:erupakan ransistor negatif yang dapat bekerja mengalirkan arus apabila

basis dialiri tegangan negatif.

transistor ? seperti dua buah dioda yang saling berhadapan. ransistor ?

adalah komplemen dari transistor ??, ini berarti transistor pnp diperlukan arus

dan tegangan yang berlawanan.

A,IKASI T!ANSISTO!

(mpli$er, aklar, eneral urpose, (udio, egangan

inggi, dan lain-lain

*ENIS T!ANSISTO!

1. @(?C>@ 6C>D(@

ransistor 6ipolar dinamakan demikian karena kanal konduksiutamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan% elektron dan

lubang, untuk membawa arus listrik. 'alam 64, arus listrik utama harus

melewati satu daerahGlapisan pembatas dinamakan depletion Rone, dan

ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan

untuk mengatur aliran arus utama tersebut.

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Depletion_zone&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Depletion_zone&action=edit&redlink=1


35/39

"ara kerja 1*T dapat dibayan$kan seba$ai dua diode yan$ terminal

positi atau ne$atinya berdempet7 sehin$$a ada ti$a terminal.

Keti$a terminal tersebut adalah emiter -E7 kolektor -"7 dan basis

-1.

erubahan arus listrik dalam jumlah ke'il pada terminal

basis dapat men$hasilkan perubahan arus listrik dalam jumlah

besar pada terminal kolektor. rinsip inilah yan$ mendasari

pen$$unaan transistor seba$ai pen$uat elektronik. !asio antara

arus pada koletor den$an arus pada basis biasanya

dilamban$kan den$an B atau . B biasanya berkisar sekitar 6CC untuk


36/39

transistor#transisor 1*T.

&. 8

8 juga dinamakan transistor unipolar/ hanya menggunakansatu jenis pembawa muatan elektron atau hole, tergantung dari tipe 8/.

'alam 8, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit

dengan depletion Rone di kedua sisinya dibandingkan dengan transistor

bipolar dimana daerah 6asis memotong arah arus listrik utama/. 'an

ketebalan dari daerah perbatasan ini dapat diubah dengan perubahan

tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi

tersebut.

8 dibagi menjadi dua keluarga% *un'tion FET 48/ dan

Insulated 8ate FET C8/ atau juga dikenal sebagai etal Oide Sili'on atau Semi'ondu'tor/ FET :>8/. 6erbeda dengan C8, terminal gate

dalam 48 membentuk sebuah diode dengan kanal materi semikonduktor

antara ource dan 'rain/.

http://id.wikipedia.org/wiki/JFEThttp://id.wikipedia.org/wiki/MOSFEThttp://id.wikipedia.org/wiki/Diodehttp://id.wikipedia.org/wiki/JFEThttp://id.wikipedia.org/wiki/MOSFEThttp://id.wikipedia.org/wiki/Diode


37/39

8 lebih jauh lagi dibagi menjadi tipe enhan'ement mode dan depletion

mode. :ode menandakan polaritas dari tegangan gate dibandingkan dengan

source saat 8 menghantarkan listrik. 4ika kita ambil ?-channel 8 sebagai

contoh% dalam depletion mode, gate adalah negatif dibandingkan dengan

source, sedangkan dalam enhancement mode, gate adalah positif. Bntukkedua mode, jika tegangan gate dibuat lebih positif, aliran arus di antara

source dan drain akan meningkat. Bntuk -channel 8, polaritas-polaritas

semua dibalik. ebagian besar C8 adalah tipe enhancement mode, dan

hampir semua 48 adalah tipe depletion mode

9. I81TC6s piranti semikonduktor yang setara dengan gabungan sebuah64 dan sebuah :>8. 4enis peranti baru yang berfungsi sebagaikomponen saklar untuk aplikasi daya ini muncul sejak tahun 19"0-

an.C6 mempunyai sifat kerja yang menggabungkan keunggulan sifat-sifat kedua jenis transistor tersebut. aluran gerbang dari C6,sebagai saluran kendali juga mempunyai struktur bahan penyekatisolator/ sebagaimana pada :>8.

Terminal masukan I81T mempunyai nilai impedansi yan$ san$at tin$$i7

sehin$$a tidak membebani ran$kaian pen$endalinya yan$ umumnya

terdiri dari ran$kaian lo$ika. Ini akan menyederhanakan ran'an$an

ran$kaian pen$endali dan pen$$erak dari I81T.

:asukan dari C6 adalah terminal )erbang dari :>8, sedang terminal

*u#ber dari :>8 terhubung ke terminal +asis dari 64.

http://id.wikipedia.org/wiki/Semikonduktorhttp://id.wikipedia.org/wiki/BJThttp://id.wikipedia.org/wiki/MOSFEThttp://id.wikipedia.org/wiki/Saklarhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Isolator&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Impedansihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Rangkaian_logika&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Semikonduktorhttp://id.wikipedia.org/wiki/BJThttp://id.wikipedia.org/wiki/MOSFEThttp://id.wikipedia.org/wiki/Saklarhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Isolator&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Impedansihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Rangkaian_logika&action=edit&redlink=1


38/39

'engan demikian, arus cerat keluar dan dari :>8 akan menjadi arus

basis dari 64. arena besarnya resistansi masukan dari :>8, maka terminal

masukan C6 hanya akan menarik arus yang kecil dari sumber. 'i pihak lain,

arus cerat sebagai arus keluaran dari :>8 akan cukup besar untuk membuat64 mencapai keadaan jenuh.

'engan gabungan sifat kedua unsur tersebut, C6 mempunyai perilaku

yang cukup ideal sebagai sebuah saklar elektronik. 'i satu pihak C6 tidak

terlalu membebani sumber, di pihak lain mampu menghasilkan arus yang besar

bagi beban listrik yang dikendalikannya.

Di sampin$ itu7 ke'epatan pensaklaran I81T ju$a lebih tin$$i

dibandin$kan peranti 1*T7 meskipun lebih rendah dari peranti OSFET

yan$ setara. Di lain pihak7 terminal keluaran I81T mempunyai siatyan$ menyerupai terminal keluaran -kolektor#emitor 1*T. Den$an kata

lain7 pada saat keadaan men$hantar7 nilai resistansi#hidup - dari I81T

san$at ke'il7 menyerupai pada 1*T.

Den$an demikian bila te$an$an jatuh serta borosan dayanya pada saat

keadaan men$hantar ju$a ke'il. Den$an siat#siat seperti ini7 I81T

akan sesuai untuk dioperasikan pada arus yan$ besar7 hin$$a ratusan

Ampere7 tanpa terjadi keru$ian daya yan$ 'ukup berarti. I81T sesuai

untuk aplikasi pada peran$kat Inverter maupun Kendali otor ,istrik

-rive.

Siat#siat I81T :

Komponen utama di dalam aplikasi elekronika daya de&asa ini adalah

saklar peranti padat yan$ di&ujudkan den$an peralatan semikonduktor

seperti transistor d&ikutub -1*T7 transistor eek medan -FET7 maupun

Thyristor. Sebuah saklar ideal di dalam pen$$unaan elektronika daya

akan mempunyai siat#siat seba$ai berikut:

6. ada saat keadaan tidak men$hantar -o7 saklarmempunyai tahanan yan$ besar sekali7 mendekati nilai tak

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus_cerat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus_basis&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus_basis&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tahanan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jenuh&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Saklarhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tegangan_jatuh&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Amperehttp://id.wikipedia.org/wiki/Dayahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Inverter&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kendali_Motor_Listrik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Elekronika_daya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Saklarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Semikonduktorhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Thyristor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus_cerat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus_basis&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Arus_basis&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tahanan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Jenuh&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Saklarhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tegangan_jatuh&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Amperehttp://id.wikipedia.org/wiki/Dayahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Inverter&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kendali_Motor_Listrik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Elekronika_daya&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Saklarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Semikonduktorhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Thyristor&action=edit&redlink=1


39/39

berhin$$a. Den$an kata lain7 nilai arus bo'or struktur saklarsan$at ke'il

4. Sebaliknya7 pada saat keadaan men$hantar -on7 saklarmempunyai tahanan men$hantar - yan$ seke'il mun$kin.Ini akan membuat nilai te$an$an jatuh -vo!ta"e #rop

keadaan men$hantar ju$a seke'il mun$kin7 demikian puladen$an besarnya borosan daya yan$ terjadi7 dan ke'epatanpensaklaran yan$ tin$$i.

komponen elda dan aplikasi

Documents