Dasar Teori Laporan Pratikum Saklar Statis

ELEKTRONIKA DAYA MK- 4307 Tugas 1 11-9-2014 Puji Iswandi 4211301025 Mekatronika 3A Laporan Pratikum Saklar Statis

1. Dasar Teori

Switching Static saklar statis sebuah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk menghubungkan dan memutuskan arus pada suatu rangkaian elektronik yang mampu bekerja dalam waktu yang sangat cepat biasanya mikrodetik. Komponen yang termasuk sebagai saklar statis diantaranya dioda, SCR, TRIAC, transistor, mosfet. Masing-masing komponen tersebut memiliki prinsip kerja yang berbeda meski sama- sama berfungsi sebagai saklar. Silicon Controlled Rectifier SCR adalah salah satu komponen yang mirip dengan transistor karena memiliki tiga buah kaki. Tapi kaki pada SCR tidak sama dengan kaki yang terdapat pada transistor. Kaki yang terdapat pada SCR terdiri dari ; A = Anoda, G = Gate, K = Katoda. SCR ini memiliki berbagai macam daya dan kekuatan, misalnya saja SCR yang memiliki daya dan kekuatan sebesar 100 V 2A. Ini berarti SCR tersebut hanya bisa dipakai tidak lebih dari 2 Ampere atau sama dengan tak lebih dari 200 Watt. Fungsi SCR adalah sebagai pengatur daya dan juga sebagai saklar arus yang otomatis. Dengan karakteristik yang serupa tabung thiratron, maka SCR atau Tyristor Therystor masih termasuk keluarga semikonduktor. Kaki gate G adalah sebagai pengendalinya. Sebetulnya SCR terbuat dari bahan campuran P dan N. SCR berisi bahan-bahan yang terdiri dari PNPN Positif Negatif Positif Negatif dan biasanya disebut sebagai PNPN Trioda. Dengan memberi arus gate melalui kaki pin gate tersebut memungkinkan komponen ini dipicu menjadi ON. Ternyata dengan memberi arus gate yang semakin besar dapat menurunkan tegangan breakover sebuah SCR. Dimana tegangan ini adalah tegangan minimum yang diperlukan SCR untuk menjadi ON. Triac merupakan komponen semikonduktor yang tersusun atas diode empat lapis berstruktur p-n-p-n dengan tiga p-n junction. Triac memiliki tiga buah elektrode, yaitu : gate, MT1, MT2. Triac biasanya digunakan sebagai pengendali dua arah bi- directional. Triac akan tersambung on ketika berada di quadran I yaitu saat arus positif kecil melewati terminal gate ke MT1,dan polaritas MT2 lebih tinggi dari MT1, saat triac terhubung dan rangkaian gate tidak memegang kendali, maka triac tetap tersambung selama polaritas MT2 tetap lebih tinggi dari MT1 dan arus yang mengalir lebih besar dari arus genggamnya holding currentIh, dan triac juga akan tersambung saat arus negatif melewati terminal gate ke MT1,dan polaritas MT1 lebih tinggi dari MT2, dan triac akan tetap terhubung walaupun rangkaian gate tidak memegang kendali selama polaritas MT1 lebih tinggi dari MT2. Selain dengan cara memberi pemicuan melalui teminal gate, triac juga dapat dibuat tersambung on dengan cara memberikan ELEKTRONIKA DAYA MK- 4307 Tugas 1 11-9-2014 Puji Iswandi 4211301025 Mekatronika 3A tegangan yang tinggi sehingga melampaui tegangan breakover-nya terhadap terminal MT1 dan MT2, namun cara ini tidak diizinkan karena dapat menyebabkan triac akan rusak. Pada saat triac tersambung on maka tegangan jatuh maju antara terminal MT1 dan MT2 sangatlah kecil yaitu berkisar antara 0.5 volt sampai dengan 2 volt. MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor merupakan salah satu jenis transistor yang memiliki impedansi mauskan gate sangat tinggi Hampir tak berhingga sehingga dengn menggunakan MOSFET sebagai saklar elektronik, memungkinkan untuk menghubungkannya dengan semua jenis gerbang logika. Dengan menjadikan MOSFET sebagai saklar, maka dapat digunakan untuk mengendalikan beban dengan arus yang tinggi dan biaya yang lebih murah daripada menggunakan transistor bipolar. Untuk membuat MOSFET sebgai saklar maka hanya menggunakan MOSFET pada kondisi saturasi ON dan kondisi cut-off OFF. Ada dua jenis MOSFET menurut jenis bahan semikonduktor pembuatnya, yaitu tipe N nMOS dan tipe P pMOS. Bahan semikonduktor yang digunakan untuk membuat MOSFET adalah silikon, namun beberapa produsen IC, terutama IBM, mulai menggunakan campuran silikon dan germanium SiGe sebagai kanal MOSFET. Sayangnya, banyak semikonduktor dengan karakteristik listrik yang lebih baik daripada silikon, seperti galium arsenid GaAs, tidak membentuk antarmuka semikonduktor-ke- isolator yang baik sehingga tidak cocok untuk MOSFET. Hingga kini terus diadakan penelitian untuk membuat isolator yang dapat diterima dengan baik untuk bahan semikonduktor lainnya.

2. Alat dan Bahan