18 Ketika saklar S
1
terhubung ke posisi 2 maka terjadi perbedaan polaritas di antara kaki Emitter-Base transistor Q
1
kaki Base lebih positif dari kaki Emitter pada transistor NPN, dan kaki Emitter lebih positif dari kaki Base pada transistor
PNP, sehingga arus Base akan mengalir, apabila besarnya tegangan di kaki Base-Emitter lebih dari 0,8 volt, maka
transistor Q
1
dalam kondisi saturasi jenuh. Pada kondisi ini diibaratkan di antara kaki Collector-Emitter terdapat saklar
dengan keadaan tertutup, sehingga besarnya tegangan Collector-Emitter V
CE
mendekati 0 volt, hal ini dikarenakan hampir keseluruhan tegangan sumber drop pada R
L
.
b. SCR 1 Konfigurasi SCR
SCR adalah singkatan dari Silicon Controlled Rectifier yang berarti penyearah terkendali yang terbuat dari bahan silikon. SCR
juga dikenal dengan istilah THYRISTOR. SCR merupakan komponen elektronik yang tersusun dari empat lapis bahan
semikonduktor PNPN, dengan tiga kaki dengan tiga kaki yang diberi nama Anode Anoda, Cathode Katoda, dan Gate. Susunan bahan
dan simbol dari SCR dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Susunan Bahan dan Simbol SCR.
19
2 Prinsip Kerja SCR
SCR identik dengan dua transistor NPN dan PNP berkomplemen, yaitu transistor dengan karakteristik serupa, disusun membentuk
rangkaian Cascade seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar 9. Rangkaian Cascade. Apabila Anoda dihubungkan pada tegangan positif dan
Katoda dihubungkan pada tegangan negatif, maka antara Anoda dan Katoda merupakan rangkaian terbuka nilai I
2
dan I
3
masing- masing = 0, dengan mengabaikan arus bocor. Ketika kaki Gate
diberikan picu tegangan positif, maka akan mengalir arus Gate I
1
, dan pengaruhnya terhadap rangkaian ini adalah:
1. Arus I
1
akan memicu aktif transistor Q
1
mengalir arus Base pada transistor Q
1
. 2. Ketika transistor Q
1
aktif maka menyebabkan arus I
2
mengalir. 3. Ketika arus I
2
mengalir, maka transistor Q
2
aktif mengalir arus Base transistor Q
2
. 4. Ketika transistor Q
2
aktif maka akan mengalir arus Collector transistor Q
2
I
3
.
I
1
I
2
I
3
20 5. Arus I
3
akan memicu aktif transistor Q
3
, dengan demikian akan terjadi umpan balik secara terus menerus meskipun pemberian
picu tegangan positif pada kaki Gate hanya dilakukan satu kali. Dalam keadaan ini Anoda-Katoda merupakan rangkaian hubung
singkat SCR akan menghantar secara terus menerus. 6. R
L
pada rangkaian ini digunakan untuk membatasi arus yang mengalir pada Anoda-Katoda SCR.
7. Cara mematikan rangkain ini adalah dengan memutus tegangan sumber pada kaki Anoda atau Katoda SCR, dapat pula dengan
cara menurunkan nilai arus yang mengalir pada Anoda di bawah nilai arus genggam holding current SCR.
3 Pengoperasian SCR a Pengoperasian SCR pada Sumber Tegangan Arus Searah
Prinsip kerja SCR hampir sama dengan prinsip kerja Dioda, dikarenakan SCR hanya mampu menghantarkan arus
pada satu arah atau harus diberikan panjar maju pada kaki Anoda-Katodanya. Perbedaan antara SCR dengan Dioda adalah
adanya kaki Gate yang digunakan untuk mengaktifkan komponen ini.
SCR yang dioperasikan pada sumber tegangan arus searah seperti terlihat pada Gambar 10. SCR pada rangkaian ini
digunakan untuk mengendalikan penyalaan lampu. Ketika catu daya dinyalakan, penutupan pada saklar S
1
akan memicu penyalaan pada SCR dikarenakan kaki Gate SCR mendapatkan
picu tegangan positif, sehingga SCR menghantarkan arus listrik
21 dan lampu akan menyala. Ketika saklar S
1
dilepas, lampu akan tetap menyala karena SCR tetap aktif meskipun tegangan picu
kaki Gate dilepas. Salah satu cara untuk mematikan SCR adalah dengan mengurangi arus Anoda sampai di bawah nilai arus
genggam holding current atau dapat pula dengan melepaskan tegangan sumber dari rangkaian Anoda-Katoda SCR, hal ini
dilakukan dengan menekan saklar S
2
Frank D. Petruzella, 2001: 265.
Gambar 10. SCR yang Dioperasikan pada Sumber Tegangan Arus Searah.
b Pengoperasian SCR pada Sumber Tegangan Arus Bolak- Balik
SCR dapat digunakan untuk mengendalikan arus pada beban yang dikenakan pada sumber tegangan arus bolak-balik.
Dikarenakan SCR hanya mampu menghantarkan arus satu arah, maka SCR hanya dapat menghantarkan setengah gelombang
dari sumber arus bolak-balik. Dengan demikian keluaran daya yang dapat dihantarkan SCR menuju beban adalah 50. Bentuk
gelombang listrik yang dapat dialirkan SCR adalah bentuk
SCR
22 gelombang arus searah berdenyut setengah gelombang seperti
yang diperlihatkan pada Gambar 11.
Gambar 11. SCR yang Dioperasikan pada Sumber Tegangan Arus Bolak Balik.
Arus listrik yang dialirkan melalui Anoda-Katoda SCR hanya dapat dikendalikan selama setengah siklus gelombang
arus bolak balik, dan jika Anodanya berpolaritas positif SCR diberi panjar maju. Selama saklar PB
1
tidak ditekan maka kaki Gate SCR tidak mendapatkan tegangan picu dan SCR masih
dalam keadaan menghambat. Dengan menekan tombol PB
1
secara terus menerus menyebabkan rangkaian Gate-Katoda mendapatkan panjar maju sehingga SCR aktif. Arus listrik dari
catu daya dihantarkan oleh SCR menuju ke beban berbentuk gelombang arus suarah berdenyut setengah gelombang. Ketika
saklar PB
1
dilepaskan, arus yang mengalir dari Anoda ke Katoda SCR secara otomatis akan terputus dikarenakan tegangan pada
gelombang arus bolak balik akan turun ke nol pada siklus gelombang sinus Frank D. Petruzella, 2001: 267.
23
c. TRIAC 1 Susunan Bahan dan Simbol TRIAC
