Thyristor dalam Elektronika Daya

Dalam banyak hal, Silicon Controlled Rectifie(SCR) , atau Thyristor  lebih umum dikenal, adalah mirip  dengan transistor. Ini adalah perangkat multi layer semikonduktor, maka bagian "silikon", memerlukan sinyal gerbang untuk mengubahnya "ON", "terkontrol" bagian dari nama dan sekali "ON" kan berperilaku seperti dioda rectifier.


Tetapi, tidak seperti dioda yang mempunyai dua lapisan piranti semikonduktor (P-N), atau transistor yang merupakan tiga lapisan (P-N-P atau N-P-N) perangkat, Thyristor adalah perangkat semikonduktor empat lapisan (P-N-P-N) yang berisi tiga persimpangan PN yang diseri, dan diwakili oleh simbol seperti yang ditunjukkan gambar berikut ini:

Seperti dioda, THYRISTOR merupakan komponen arus searah, , tapi tidak seperti dioda, tiristor dapat dibuat untuk beroperasi baik sebagai saklar sirkuit terbuka atau sebagai dioda rectifying tergantung pada bagaimana gerbang thyristors dipicu. Dengan kata lain, thyristors dapat beroperasi hanya dalam modus switching dan tidak dapat digunakan untuk amplifikasi.

Thyristor adalah perangkat yang mempunyai 3 label pada kakikanya: "Anoda", "Katoda" dan "Gate" dan terdiri dari tiga persimpangan PN yang dapat diaktifkan "ON" dan "OFF" pada tingkat yang sangat cepat, atau dapat beralih "ON" untuk variabel panjang waktu selama setengah siklus untuk memberikan sejumlah tertentu kekuatan untuk beban. Pengoperasian thyristor terbaik dapat dijelaskan dengan mengasumsikan  dua transistor terhubung back-to-back sebagai sepasang switch regeneratif pelengkap seperti yang ditunjukkan gambar dibawah ini:



Dua sirkuit setara transistor menunjukkan bahwa arus kolektor transistor NPN TR2 Feed langsung ke basis PNP transistor TR1, sementara arus kolektor sebesar TR1 feed ke dasar TR2. Transistor saling terkoneksi dua ini bergantung pada satu sama lain untuk konduksi sebagai transistor masing-masing mendapat emitor-basis dengan arus dari arus kolektor-emitor yang lain. Begitu sampai salah satu transistor diberikan saat ini tidak ada beberapa dasar bisa terjadi bahkan jika tegangan anoda ke katoda. Ketika terminal anoda thyristors negatif terhadap katoda, Pusat N-P junction akan dibias maju, tetapi dua pertemuan P-N luar akan dibias mundur dan itu berperilaku sangat banyak seperti dioda biasa.

Jika terminal anoda dibuat positif terhadap katoda, dua pertemuan P-N luar sekarang dibias maju tapi pusat N-P junction dibias mundur. Oleh karena itu saat ini ke depan juga diblokir. Jika arus positif disuntikkan ke basis NPN transistor TR2, dihasilkan kolektor arus mengalir di basis transistor TR1. Hal ini pada gilirannya menyebabkan arus kolektor mengalir pada PNP transistor, TR1 yang akan meningkatkan arus basis TR2 dan seterusnya.

Dalam waktu yang sangat cepat dua transistor memaksa satu sama lain untuk mencapai titik jenuh seperti  terhubung dalam sebuah loop umpan balik regeneratif yang tidak bisa berhenti. Setelah dipicu ke konduksi, arus yang mengalir melalui perangkat antara anoda dan katoda hanya dibatasi oleh hambatan dari sirkuit eksternal sebagai perlawanan maju perangkat ketika melakukan dapat sangat rendah kurang dari 1Ω jadi drop tegangan di atasnya dan hilangnya kekuasaan juga rendah.


Pengoperasian Thyristor



Setelah thyristor telah berubah "ON" dan lewat saat ini ke arah yang maju (anoda positif), sinyal gerbang looses semua kontrol karena tindakan menempel regeneratif internal transistor dua. Aplikasi gerbang sinyal atau pulsa setelah regenerasi dimulai tidak akan berpengaruh sama sekali karena thyristor sudah melakukan dan sepenuhnya-ON.

Tidak seperti transistor, SCR tidak bias untuk tetap dalam beberapa daerah aktif sepanjang garis beban antara memblokir dan saturasi Serikat. Besarnya dan durasi Nadi "tundaan penghidupan" gerbang memiliki sedikit efek pada pengoperasian perangkat karena konduksi dikendalikan secara internal. Kemudian menerapkan pulsa sesaat gerbang ke perangkat sudah cukup untuk menyebabkan itu untuk melakukan dan akan tetap secara permanen "ON" ini, bahkan jika sinyal gerbang dihapus sepenuhnya.

Oleh karena itu thyristor dapat juga dianggap sebagai Bistable Latch memiliki dua keadaan stabil "OFF" atau "ON". Hal ini karena dengan tidak ada sinyal gerbang diterapkan, silikon yang dikendalikan rectifier blok saat ini di kedua arah gelombang AC dan setelah itu dipicu ke konduksi, tindakan menempel regeneratif berarti bahwa itu tidak berubah "OFF" kembali hanya dengan menggunakan gerbang.

Karena thyristor memiliki kemampuan untuk mengubah "OFF" setiap kali anoda saat ini turun di bawah minimum ini memegang nilai, maka kemudian bahwa ketika digunakan pada pasokan AC sinusoidal SCR akan secara otomatis menyala "OFF" pada beberapa nilai dekat salib ke atas titik setiap siklus setengah, dan seperti yang kita ketahui sekarang, akan tetap "OFF" sampai aplikasi berikutnya gerbang memicu denyut nadi.

Karena tegangan sinusoidal terus berbalik polaritas dari positif negatif pada setiap setengah siklus, ini memungkinkan thyristor untuk mengubah "OFF" pada 180 derajat titik nol dari bentuk gelombang positif. Efek ini dikenal sebagai "alami pergantian" dan karakteristik yang sangat penting dari rectifier silikon yang dikendalikan.

Thyristors digunakan dalam sirkuit yang disuplai dengan sumber DC, kondisi  pergantian alami ini tidak terjadi seperti tegangan DCyang disuplai terus-menerus sehingga beberapa cara lain untuk mengubah "OFF" thyristor harus disediakan pada saat yang tepat karena sekali dipicu akan tetap konduksi ulang.

Namun dalam sirkuit sinusoidal AC alami pergantian terjadi setiap siklus setengah. Maka selama positif setengah siklus gelombang sinusoidal AC, thyristor adalah maju bias (anoda positif) dan dapat dipicu "ON" menggunakan gerbang sinyal atau pulsa. Selama negatif setengah siklus, anoda menjadi negatif sementara katoda positif. Thyristor reverse bias oleh tegangan ini dan tidak dapat melakukan bahkan jika sinyal gerbang yang datang.

Jadi dengan menerapkan sinyal Gate pada waktu yang tepat selama paruh positif gelombang AC, thyristor dapat dipicu ke konduksi sampai akhir positif setengah siklus. Dengan demikian fase kontrol (seperti itu disebut) dapat digunakan untuk memicu thyristor di setiap titik sepanjang positif setengah dari bentuk gelombang AC dan satu dari banyak menggunakan Silicon dikendalikan Rectifier adalah dalam pengendalian daya AC (Sistem Elektronika Daya).
Thyristor dalam Elektronika Daya Rating: 4.5 Diposkan Oleh: budis

No comments:

Berlangganan Via Email