SCR

(Silicon Controlled Rectifier)

SCR adalah alat semikonduktor empat lapis (PNPN) yang menggunakan tiga kaki

anoda, katoda dan gerbang. SCR tidak dapat memperkuat sinyal, SCR tepat digunakan

sebagai saklar solid state dan dikategorikan menurut jumlah arus yang dapat beroperasi.

SCR arus rendah dapat beroperasi dengan arus anoda kurang dari 1 ampere, sedangkan

arus tinggi dapat menangani arus beban ribuan ampere. SCR dapat digunakan untuk

penghubung arus pada beban yang dihubungkan pada sumber tegangan AC. Karena SCR

adalah penyearah, maka hanya dapat menghantarkan setengah dari gelombang input AC.

Oleh karena itu, output maksimum yang diberikan adalah 50%, bentuknya adalah bentuk

gelombang DC yang berdenyut setengah gelombang. Ketika SCR dihubungkan pada

sumber tegangan AC, SCR dapat juga digunakan untuk merubah atau mengatur jumlah

daya yang diberikan pada beban. SCR memerlukan penggeser fasa supaya mempunyai

output yang variabel. SCR adalah komponen yang prinsip kerjanya mirip dengan dioda

namun dilengkapi dengan gate untuk mengatur besarnya fasa yang dilalukan. Simbol

SCR dan struktur dasar SCR terdapat pada gambar 1 (Irving,1987).

Gambar 1 (a) Simbol SCR (b) Struktur dasar SCR.

Gambar 2 Karakteristik SCR.

Dari Gambar 1 (b) dan gambar 2 dapat dipelajari sistem operasi SCR. Ketika katoda SCR

lebih positif daripada anoda maka sambungan J1 dan J3 terbias mundur dan SCR akan

berusaha memblok aliran arus namun demikian arus bocor balik (reverse leakage current)

akan tetap muncul walau kecil sekali, kecuali bila tegangan yang diberikan lebih besar

dari tegangan tembus balik (reverse breakdown voltage) sehingga timbul arus bocor balik

yang sangat besar yang dapat merusakkan SCR. Ketika anoda lebih positif daripada

katoda, sambungan J1 dan J3 dibias maju. Selama J2 terbias balik, maka SCR masih

dalam kondisi memblok tegangan maju. Supaya arus dapat mengalir dari anoda ke katoda

maka potensial J2 harus diperkecil yaitu dengan cara memberi arus pada P-nya melalui

gate, sehingga bias balik pada J2 dapat berlangsung pada tegangan yang rendah. Dalam

penggunaannya harus mengetahui cara-cara mengoperasikan SCR, yaitu metoda

membuat SCR dalam kondisi menghantar (trigger methods) atau penyulutan dan metoda

membuat SCR dalam kondisi tidak menghantar (commutation methods) atau komutasi.

Metoda penyulutan SCR dilakukan melalui terminal gate, yaitu setelah SCR dalam

kondisi terpicu maka SCR akan dalam kondisi menghantarkan arus listrik, untuk

pengaturan fasa atau menghentikan arus listrik maka diperlukan metoda komutasi. Pada

intinya metoda komutasi pada SCR adalah mengusahakan tegangan pada SCR adalah nol,

sehingga arus tidak mengalir. Pada saat itu dapat dipastikan SCR akan dalam kondisi

tidak dapat menghantarkan arus listrik dari anoda ke katoda hingga pemicuan

dimasukkan kembali. Kutub pemicuannya adalah gate-cathode. Jadi pemicuan atau

penyulutan (triggering) bertujuan untuk membuat SCR dalam kondisi menghantarkan

arus listrik dan sekaligus mengatur besarnya tegangan yang dilepaskan. Sedangkan tujuan

komutasi adalah membuat SCR dalam kondisi tidak menghantarkan arus listrik