yang benar percobaan iv

22
PERCOBAAN IV SCR, DIAC,TRIAC 4.1 Tujuan 1. Mengamati pengaturan daya dengan SCR, DIAC, dan TRIAC. 2. Mengetahui cara kerja SCR, DIAC, dan TRIAC. 4.2 Tinjauan Pustaka 1. Dasar Materi Istilah Thyristor berasal dari tabung Thyratron-Transistor, dimana dengan perkembangan teknologi semikonduktor, maka tabung-tabung elektron yang bentuknya relatip besar dapat digantikan oleh tabung-tabung transistor yang berukuran jauh lebih kecil tanpa mengurangi kemampuan operasionalnya. Yang termasuk dalam keluarga thyristor adalan Silicon Controlled Rectifier, Diac, Triac yang semuanya didasari dari Dioda Lapis Empat (Four Layers Diode). Bahan dasar thyristor ini adalah dari silicon dengan pertimbangan jauh lebih tahan panas dibandingkan dengan bahan germanium. Thyristor ini banyak digunakan sebagai alat pengendali tegangan atau daya yang tinggi dengan kemampuan yang tinggi. A. SCR 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

Upload: bagor

Post on 03-Jan-2016

31 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Yang Benar Percobaan IV

PERCOBAAN IV

SCR, DIAC,TRIAC

4.1 Tujuan

1. Mengamati pengaturan daya dengan SCR, DIAC, dan TRIAC.

2. Mengetahui cara kerja SCR, DIAC, dan TRIAC.

4.2 Tinjauan Pustaka

1. Dasar Materi

Istilah Thyristor berasal dari tabung Thyratron-Transistor, dimana dengan

perkembangan teknologi semikonduktor, maka tabung-tabung elektron yang

bentuknya relatip besar dapat digantikan oleh tabung-tabung transistor yang

berukuran jauh lebih kecil tanpa mengurangi kemampuan operasionalnya. Yang

termasuk dalam keluarga thyristor adalan Silicon Controlled Rectifier, Diac, Triac

yang semuanya didasari dari Dioda Lapis Empat (Four Layers Diode). Bahan

dasar thyristor ini adalah dari silicon dengan pertimbangan jauh lebih tahan

panas dibandingkan dengan bahan germanium. Thyristor ini banyak digunakan

sebagai alat pengendali tegangan atau daya yang tinggi dengan kemampuan

yang tinggi.

A. SCR

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. 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

Page 2: Yang Benar Percobaan IV

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

rangkaian

Elektroda-elektroda yang dimiliki SCR terdiri dari anoda, katoda dan

elektroda gerbang atau kendali. SCR biasanya bekerja dengan anoda positif.

Apabila anoda diberi tegangan muka negatif terhadap katoda maka, arus yang

mengalir dengan tajam akibat jebol bandangan. Bandangan ini merupakan

kondisi on SCR. Apabila tegangan gerbang = 0, maka SCR akan menutup arus

dari dua arah dan berada pada keadaan off.

Seperti pada tabung tiratron, sekali keadaan konduksi tercapai maka

elektroda gerbangnya tidak dapat mengendalikan arus anoda sampai tegangan

anoda katodanya diputuskan. Karena SCR bukan komponen dua arah maka

secara otomatis akan off dan kendali gerbangnya aktif kembali jika tegangan AC

yang diberikan ke anoda berada pada siklus sebaliknya.

Page 3: Yang Benar Percobaan IV

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 4.2 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:

Page 4: Yang Benar Percobaan IV

Gambar 4.3 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) . Sebagai contoh, lembar data 2N4441 memberikan

tegangan dan arus pemicu:

Page 5: Yang Benar Percobaan IV

= 0,75 V

10mA

Ini berarti bahwa sumber yang menggerakkan gerbang 2N4441 harus

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

SCR merupakan piranti industri yang dapat menangani arus-arus besar

berukuran dari 1A sampai lebih dari 2500A tergantung dari tipenya. Karena

sifatnya sebagai piranti arus tinggi, SCR mempunyai arus picu dan arus penahan

yang relatif besar. Misalnya saja piranti 2N4444 dapat menghantar arus sebesar

8A secara terus menerus. Arus picunya adalah 10mA, dan begitu pula arus

penahannya. Ini berarti bahwa untuk mengendalikan arus anode sebesar 8A

diperlukan masukan arus minimum pada gerbang SCR sebesar 10mA. Sebagai

contoh yang lain, piranti C701 merupakan SCR yang dapat menghantar arus

sampai sebesar 1250A dengan arus picu 150mA dan arus penahannya sebesar

500mA.

Dengan adanya kapasitans 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.

Sebagai contoh misalnya kita tinjau piranti 2N4444 yang mempunyai

laju kritis kenaikan tegangan sebesar 50V/µs. Untuk menghindari terjadinya

proses dadal-jenuh yang tidak diinginkan, tegangan anode tidak boleh naik lebih

cepat dari 50V/µs. Contoh yang lainnya adalah piranti C701 yang mempunyai

laju kritis kenaikan tegangan sebesar 200V/µs.

Gejala transien-penyaklaran yang terjadi pada penyalur catu tegangan

adalah penyebab utama dari pelanggaran laju kritis kenaikan-tegangan. Salah

satu cara untuk mengurangi pengaruh transien tersebut adalah menggunakan

pembatas atau penekan RC seperti terlihat pada Gambar 4.4.(a). Bila gejala

transien berkecepatan tinggi terjadi pada tegangan catu, maka laju kenaikannya

pada anode akan dikurangi oleh rangkaian RC tersebut. Laju kenaikan dalam

Page 6: Yang Benar Percobaan IV

tegangan anode tidak hanya bergantung pada harga R dan C, tetapi juga

bergantung pada besarnya hambatan beban.

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 4.4 (a) Penekan RC (RC snubber). (b) Penekanan laju kenaikan arus dengan inductor

Suatu SCR memiliki tegangan gerbang . Saat tegangan ini lenih dari

, SCR akan hidup dan tegangan keluaran akan jatuh dari 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:

Page 7: Yang Benar Percobaan IV

Dalam persamaan ini, dan 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 tersebut adalah:

a. 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.

b. 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.

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

dengan cara mudah yaitu dengan picu prategangan balik. Untuk GCS

Page 8: Yang Benar Percobaan IV

penutupan dilakukan dengan picu positif dan pembukaan dilakukan

dengan picu negatif ( atau dengan pemutusan arus rendah )

B. Diac

Diac merupakan komponen yang paling sederhana dari keluarga

thyristor, semi konduktor yang terdiri dari tiga lapisan seperti pada transistor pnp.

Hubungan hanya dilakukan dengan tiga lapisan luarnya saja, sehingga dengan

demikian diac hanya mempunyai dua macam terminal, komponen ini dapat

bekerja pada tegangan AC maupun DC, dan dapat konduksi dari dua arah,

seperti thyristor lainnya diac mempunyai sifat seperti tabung tiratron.

Diac banyak di gunakan dalam rangkaian rangkaian pengendali,

penyaklaran, dan pemicu. Diac digunakan tersndiri atau digabungkan dengan

triac, transistor atau SCR.

Rangkaian ekuivalen dari diac adalah dua buah diode empat lapis yang

dipasang secara paralel seperti terlihat pada Gambar 4.5(a). Dilihat secara ideal

ini sama dengan sistem saklar penahan dalam Gambar 4.5(b). Diac tidak akan

menghantar sampai tegangan yang melaluinya melebihi tegangan breakover

dalam salah satu arahnya. Lambang dari Diac terlihat pada Gambar 4.5(d).

Gambar 4.5 Diac (a) Rangkaian ekuivalen. (b) Sistem saklar-penahan ekuivalen. (c) Saklar

penahan kiri tertutup. (d) Lambang rangkaian.

Page 9: Yang Benar Percobaan IV

Gambar 4.6 Karakteristik diac

Sebagai contoh apabila tegangan v mempunyai polaritas seperti

pada Gambar 4.5 (a), maka dioda yang berada di sebelah kiri akan menghantar

bila harga v mulai melampaui tegangan breakover Diac. Dalam hal ini saklar

penahan kiri tertutup seperti yang terlihat pada Gambar 4.5(c) saat v memiliki

polaritas yang berlawanan dengan yang ditunjukkan dalam Gambar 4.5 (a),

maka saklar-penahan kanan yang akan menutup bila v mulai melampaui

tegangan breakover.

Saat penghantaran arus pada Diac sudah mulai berlangsung, satu-

satunya cara untuk membukanya kembali adalah dengan cara pemutusan arus

rendah. Ini berarti mengurangi arus sampai di bawah batas arus-penahan dari

piranti yang bersangkutan.

Pada komponen diac, konsentrasi pengotorannya tidak seperti pada

pengotoran transistor tetapi mempunyai jumlah yang sama pada kedua

pertemuannya sehingga memungkinkan terjadinya operasi yang simetris. Jadi

tidak ada yang dapat disebut anoda atau katoda secara eklusif. Karena lapisan p

dan n dalam komponen tersebut disusun secara seri maka diac tidak akan

konduksi dalam arah maju tetapi selalu mempunyai perilaku seperti diioda

bandangan yang diberi pra tegangan terbalik. Hal ini terjadi tanpa memandang

arah tegangan yang diberikan.

Page 10: Yang Benar Percobaan IV

Pada saat suatu tegangan diberikan ke komponen, suatu arus bocor

yang sangat kecil akan mengalir. Keadaan ini disebut keadaan “off”dari diac.

Pada titik ini terjadi jebolan bandangan dan tiba-tiba akan mengalir arus yang

besar. Ini merupakan keadaan “on” diac. Sekali diac dijadikan on dengan

menggunakan tegangan postif atau negatif, komponen ini akan terus

menghantarkan arus sampai tegangannya dihilangkan atau dikurangi menjadi

nol.

Di sini, arus bocor yang kecil (IBO+ untuk tegangan positif atau IB0- untuk

tegangan negatif). Mengalir sampai tegangan yang diberikan mencpai tegangan

breakover. Pada saat tegangan breakover dicapai, arus akan meningkat dengan

tajam dari I+ atau I- . Efek resistansi negatif akan muncul seperti terlihat pada

kurva lengkung ke arah belakang. Akibatnya arus menaik jika teganganya sedikit

diturunkan.

Penggunaannya yang utama adalah untuk memberi denyut picu ke

triac. Tetapi tentu saja denyut pemicu dan sifat konduksi dua arahnya dapat

digunakan pada berbagai tujuan selain pengoperasian triac.

Salah satu penggunaan diac yang paling sederhana adalah sebagai

penyaklar otomatis. Sebuah diac akan memberikan resistansi yang sangat tinggi

baik dalam AC maupun DC sampai tegangan yang diberikan mencapai nilai VBO

kritis. Apabila nilai ini sudah tercapai atau dilampaui maka diac akan konduksi.

Dengan demikian komponen dua terminal yang sederhana ini dapat disakelarkan

dengan tegangan kendali yang menaik dan tetap terkonduksi sampai tegangan

tersebut diturunkan ke nol

Pada gambar 4.7 memperlihatkan sebuah rangkaian saklar peka

amplituda sederhana yang menggunakan sebuah diac 1N5411. tegangan

puncak AC atau DC sebesar 35 Volt akan menyebabkan diac terkonduksi dan

akan mengalirkan arus sebesar 14 mA melalui resistor keluaran R2. Diacnya

sendiri dapat konduksi pada tegangan dibawah 35 Volt. Dengan arus sebesar

14mA, tegangan keluaran yang terdapat pada resistor 1000 adalah 14 V.

Apabila sumber tegangannya mempunyai resistor dalam pada jalur keluarannya,

maka resistor R2 dapat di hilangkan.

Untuk mengoperasikan rangkaian ini, atur tegangan masuk agar naik

secara perlahan ahan mulai dari nol sambil memperhatikan nilai keluarannya.

Sampai sekitar 30 volt tegangan keluarannya akan sangat kecil. Pada sekitar 35

Page 11: Yang Benar Percobaan IV

Volt, diac secara tiba tiba akan jebol dan suatu tegangan akan muncul pada

resistor R2 apabila tegangan keluaran diac nol maka diac tersebut akan mati dan

perlu dipicu lagi dengan tegangan beramplituda sebesar 35 Volt.

Gambar 4.7 Rangkaian saklar peka amplituda sederhana yang menggunakan sebuah diac

1N5411

C. Triac

Seperti halnya SCR, TRIAC juga merupakan piranti tiga terminal yang

digunakan untuk pengaturan daya. Berbeda dengan SCR, TRIAC dapat

mengalirkan arus dalam dua arah. Rangkaian penyulut untuk TRIAC dapat pula

berupa R maupun RC. Untuk mendapatkan pengaturan yang simetris, maka

digunakan DIAC.

Gambar 4.1 SCR

Gambar 4.8 Triac Diac

Page 12: Yang Benar Percobaan IV

Triac adalah komponen 3 elektroda dari keluarga thyristor yang dapat

menyakelarkan AC atau DC. Tidak seperti diac, triac mempunyai elektroda

kendali (gerbang) yang terpisah yang akan memberikan level tegangan yang

yang memulai triac untuk konduksi. Seperti Thyristor lainnya, triac mempunyai

perilaku seperti tabung tiratron

Penggunaan Triac tidak seluas SCR karena arus yang dapat ditangani

jauh lebih kecil. Disamping itum SCR tersedia secara luas dalam jumlah yang

jauh lebih besar daripada Triac. Karena susunan internalnya, Triac memiliki

tegangan dan arus pemicu gerbang yang lebih tinggi dibandingkan dengan SCR.

Triac banyak di gunakan dalam rangkaian rangkaian pengendali,

penyaklaran, dan pemicu. Triac digunakan tersndiri atau digabungkan dengan

diac, transistor atau SCR. Daerah kerja triac meliputi jangkah yang lebar,

biasanya berada pada 100V sampai 600V dan 0,5 A sampai 40 A.

Gambar 4.9 Triac. (a) Rangkaian ekuivalen. (b) Sistem saklar-penahan ekuivalen. (c) Lambang

rangkaian.

Karena lapisan p dan n dalam triac di susun secara seri, maka

komponen ini, seperti halnya dengan diac, tidak dapat melewatkan arus dari

terminal 1 ke terminal 2 dalam arah maju tetapi berperilaku sebagai dioda yang

diberi prategangan terbalik.

Pada saat tegangan di berikan pada komponen ini, misalnya dari

sumber tegangan pada jala jala, arus bocor yang mengalir sangat kecil. Ini di

katakan sebagai kondisi off triac. Apabila tegangan ini dinaikkan, maka akan di

Page 13: Yang Benar Percobaan IV

capai nilai kritis (+VBO jika arahnya positif atau -VBO triac arahnya negatif). Pada

hal ini akan terjadi jebol bandangan dan arus besar akan mengalir yang di

tentukan oleh amplitudo arus negatif atau positif yang diberikan ke elektroda

gerbang. Makin tinggi elektroda ini, maka makin besar pula tegangan breakover-

nya

Untuk kerja triac pada keadaan positif atau negatif, seperti halnya pada

tabung trinatron, sekali kondisi DC terbentuk pada triac, elektroda gerbangnya

tidak lagi memegang kendali lagi sampai tegangan dari terminal 1 ke terminal 2

diputuskan atau dikurangi sampai dengan nol.

Tidak seperti halnya diac, triac mempunyai terminal tertentu sehingga

tidak dapat dipertukarkan. Beberapa triac akan bekerja lebih dari biasanya jika di

berikan penyerap panas. Contohnya adalah triac yang diberikan untuk

mengendalikan motor. Misalnya pada kendali tertentu, motor terbesar yang di

kendalikannya adalah ¼ tenaga kuda. Apabila triac tersebut dilengkapi dengan

penyerap panas, maka motor dengan daya ½ daya kuda dapat di kendalikannya

dengan aman.

Gambar 4.10(a) menunjukkan rangkaian RC yang memvariasikan sudut

fase tegangan gerbang Triac. Rangkaian dapat mengatur arus melalui sebuah

beban yang besar. Gambar 4.10(b)-(c) menunjukkan tegangan catu dan

tegangan gerbang yang tertinggal. Saat tegangan kapasitor cukup besar untuk

mencatu arus pemicu, Triac akan menghantar. Sekali menghantar, Triac akan

terus menghantar sampai tegangan catu kembali ke 0.

Meskipun Triac dapat menangani arus tinggi, Triac tidaklah sekelas

dengan SCR, yang memiliki rating arus jauh lebih tinggi. Meski demikian, ketika

konduksi pada kedua sisi putaran menjadi penting, Triac merupakan piranti yang

berguna khususnya dalam aplikasi industri.

Page 14: Yang Benar Percobaan IV

Gambar 4.10 Pengendali Fase Triac

Crowbar Triac dapat digunakan untuk melindungi peralatan terhadap

kelebihan tegangan catu. Apabila tegangan catu menjadi terlalu tinggi, maka

Diac akan menjadi breakover dan mencatu Triac. Saat Triac tersulut, maka Triac

akan merusakkan sekering. Sebuah potensiometer R2 memungkinkan kita untuk

mengatur titik pemicuan.

Page 15: Yang Benar Percobaan IV

Gambar 4.11 Crowbar Triac.

Contoh penggunaan triac yang paling sederhana adalah triac yang

diberi daya AC yang dapat dimatikan dengan cara menghilangkan arus gerbang.

Dengan cara ini, arus AC yang sangat besar (orde ampere) dapat dihubungkan

ke atau diputuskan dari bebannya dengan menggunakan arus gerbang yang

sangat kecil (orde milimeter). Perbandingan daya yang dapat dikendalikan

terhadap arus kendalinya dapat mencapai beberapa ribu, terhadap satu.

Bebannya dapat berupa motor, lampu atau pemanas, yang mempunyai arus

maksimal masih dalam langkah kerja triac. Beban ini biasanya dioperasikan

dengan menggunakan sakelar, relai berat, termostat arus kuat atau kendali yang

serupa.

Gambar 4.12 memperlihatkan rangkaian sakelar sederhana yang

mempergunakan triac 2N5754. triac ini mempunyai arus kerja maksimal 2,5A.

arus pemicu yang dapat diatur diberikan oleh kombinasi resistor R1-R2 yang

dihubungkan ke tegangan catuan. R1 adalah reostat 200000 <087>, 1 W yang

Page 16: Yang Benar Percobaan IV

penapakannya linear buatan Mallory Midgetrol atau ekuivalennya. Resistor tetap

R2 berguna untuk mencegah hubungan langsung ke tegangan tinggi. Sakelar

normal terbuka S2 (SPST) merupakan alat pemicunya. Sakelar sederhana ini

dapat digantikan dengan sakelar sentuh, sel fotokonduktif atau peraba peka

temperatur. Penutupan kontak atau pengurangan resistor peraba sehingga

melewatkan arus 10 mA ke gerbang triac akan membuat triac on sehingga dapat

melewatkan arus sebesar 2,5 A ke beban.

Gambar 4.12 memperlihatkan cara kerja rangkaian. Grafiknya

memperlihatkan sudut awal dan lamanya arus mengalir. Karena rangkaian

kendalinya menggunakan resistor biasa maka arus gerbangnya akan sefasa

dengan tegangan triac. Pada saat arus gerbangnya rendah, pada awal siklus AC,

triac bersifat sebagai resistor yang sangat besar sehingga dapat dikatakan tidak

ada arus yang mengalir ke beban.

Apabila R1 disetel untuk triac dan tegangan AC tertentu, arus

gerbangnya akan mencapai nilai pemicuan 2N5754 pada saat tegangan catuan

berada pada titik maksimal siklus dan triac tiba-tiba akan on. Konduksi ini akan

terus berlangsung sampai akhir dari setengah siklus positif.

Apabila reostat R1 disetel ke resistansi yang lebih rendah, nilai

tegangan picu akan dapat dicapai lebih awal dalam siklus dan arus beban akan

mengalir dalam waktu yang lebih lama dalam setengah siklus. Perlu dicatat,

dalam hal ini S1 menangani arus sebesar 2,5 A, sedangkan S2 menangani arus

hanya beberapa miliampere.

Page 17: Yang Benar Percobaan IV

Gambar 4.12 Rangkaian sakelar sederhana yang mempergunakan Triac 2N5754