Elektronika Daya
10-7
10.4.1. Transistor sebagai Saklar
Transistor dapat difungsikan sebagai saklar elektronik, yaitu dengan mengatur arus basis I
B
dapat menghasilkan arus kolektor I
C
yang dapat menghidupkan lampu P1 dan mematikan lampu.
Dengan tegangan supply UB = 12V dan pada tegangan basis U1, akan mengalir arus basis I
B
yang membuat Transistor cut-in dan
menghantarkan arus kolektor I
C
, sehingga lampu P1 menyala. Jika tegangan basis U1
dimatikan dan arus basis I
B
=0, dengan sendirinya Transistor kembali mati dan lampu
P1 akan mati. Dengan pengaturan arus basis I
B
Transistor dapat difungsikan sebagai saklar elektronik dalam posisi ON atau OFF.
Ketika Transistor sebagai saklar kita akan lihat tegangan kolektor terhadap emitor U
CE
. Ada dua kondisi, yaitu ketika Transistor
kondisi ON, dan Transistor kondisi OFF. Saat Transistor kondisi ON tegangan U
CE
saturasi. Arus basis I
B
dan arus kolektor maksimum dan tahanan kolektor emitor R
CE
mendekati nol, terjadi antara 0 sampai 50 mdetik. Ketika Transistor kondisi OFF,
tegangan U
CE
mendekati tegangan U
B
dan arus basis I
B
dan arus kolektor I
C
mendekati nol, pada saat tersebut tahanan R
CE
tak
terhingga gambar-10.10.
Karakteristik output Transistor memperlihat- kan garis kerja Transistor dalam tiga
kondisi. Pertama Transistor kondisi sebagai saklar ON terjadi ketika tegangan U
CE
saturasi, terjadi saat arus basis I
B
maksimum pada titik A3. Kedua Transistor berfungsi sebagai penguat sinyal input
ketika arus basis I
B
berada diantara arus kerjanya A2 sampai A1. Ketiga ketika arus
basis I
B
mendekati nol, Transistor kondisi OFF ketika tegangan U
CE
sama dengan tegangan suply U
B
titik A1 gambar-10.11.
Gambar 10.9 : Transistor Sebagai Saklar
Gambar 10.10 : Tegangan Operasi Transistor sebagai saklar
Gambar 10.11 : Garis Beban Transistor
Elektronika Daya
10-8 I
B
=
min
. B
I U
C
I
B
= U . I
Bmin
R
V
=
C BE
I U
B U
U .
.
min 1
−
U Faktor penguatan tegangan
I
B
Arus basis I
Bmin
Arus basis minimum B
min
Faktor penguatan Transistor β
I
C
Arus kolektor R
V
Tahanan depan basis U
1
Tegangan input U
BE
Tegangan basis emitor
Contoh : Transistor BC 107 difung- sikan gerbang NAND = Not And,
tegangan sinyal 1 U
1
= 3,4 V, tegangan LED U
F
= 1,65 V, arus mengalir pada LED I
F
= 20 mA, tegangan U
BE
= 0,65 V, dan B
min
= 120, tegangan saturasi U
CEsat
= 0,2 V
dan faktor penguatan tegangan U = 3. gambar-10.12 Tentukan besarnya
tahanan RC dan RV ? Jawaban :
a R
C
=
f CEsat
F b
I U
U U
− −
=
mA V
V V
20 2
, 65
, 1
5 −
−
R
C
= 158 ; R
C
= 150 b R
V
=
C BE
I U
B U
U .
.
min 1
−
=
mA V
V 20
. 3
120 .
65 ,
4 ,
3 −
R
V
= 5,5 k ; R
V
= 5,6 k Gambar 10.12 : Transistor
Sebagai Gerbang NAND
Elektronika Daya
10-9
10.4.2. Transistor Penggerak Relay
Kolektor Transistor yang dipasang kan relay mengandung induktor.
Ketika Transistor dari kondisi ON dititik A2 dan menuju OFF di titik A1
timbul tegangan induksi pada relay. Dengan diode R1 yang berfungsi
sebagai running diode gambar-10.13 maka arus induksi pada relay
dialirkan lewat
diode bukan melewati kolektor Transistor.
10.5. Thyristor
Thyristor dikembangkan oleh Bell
Laboratories tahun 1950-an dan mulai digunakan secara komersial oleh General
Electric tahun 1960an. Thyristor atau SCR Silicon Controlled Rectifier termasuk
dalam komponen elektronik yang banyak dipakai dalam aplikasi listrik industri, salah
satu alasannya adalah memiliki kemam- puan untuk bekerja dalam tegangan dan
arus yang besar. Thyristor memiliki tiga kaki, yaitu Anoda, Katoda dan Gate. Juga dikenal
ada dua jenis Thyristor dengan P-gate dan N-gate gambar-10.14
Fungsi Gate pada Thyristor menyerupai basis pada Transistor, dengan mengatur arus gate I
G
yang besarnya antara 1 mA sampai terbesar 100 mA, maka tegangan keluaran dari Anoda bisa diatur. Tegangan yang mampu
diatur mulai dari 50 Volt sampai 5.000 Volt dan mampu mengatur arus 0,4 A sampai dengan 1500 A.
Karakteristik Thyristor memperlihatkan dua variabel, yaitu tegangan forward U
F
dan tegangan reverse U
R
, dan variabel arus forward I
F
dan arus reverse I
R
gambar-10.15. Pada tegangan forward UF, jika arus gate diatur dari 0 mA sampai diatas 50 mA, maka Thyristor akan cut-in dan mengalirkan arus forward
I
F
. Tegangan reverse untuk Thyristor U
R
sekitar 600 Volt. Agar Thyristor tetap ON, maka ada arus yang tetap dipertahankan disebut arus holding I
H
sebesar 5 mA.
Gambar 10.14 : Bentuk Fisik Simbol Thrystor
Gambar 10.13 : Transistor Sebagai Penggerak Relay
Elektronika Daya
10-10 Gambar 10.15: Karakteristik Thrystor
Thyristor TIC 106 D sesuai dengan data sheet memiliki beberapa parameter penting, yaitu : tegangan gate-katode = 0,8 V, arus gate minimal 0,2 mA, agar
Kategori