√ Pengertian SCR (Silicon Controlled Rectifier) Secara Lengkap

Elektronikindo.com – √ Pengertian SCR (Silicon Controlled Rectifier) Secara Lengkap. Silicon Controlled Rectifier (SCR), sering disingkat sebagai SCR, adalah jenis dioda yang berfungsi sebagai pengendali. Berbeda dengan dioda konvensional yang hanya memiliki 2 terminal, SCR memiliki 3 terminal. Terminal ketiga pada SCR disebut “Gate” atau “Gerbang”, yang berperan sebagai pengendali (Control), sementara terminal lainnya mirip dengan dioda biasa, yaitu “Anoda” dan “Katoda”. SCR merupakan bagian dari keluarga komponen Thyristor.

SCR atau Thyristor pertama kali diperkenalkan secara komersial pada tahun 1956. SCR memiliki kemampuan untuk mengontrol tegangan dan daya yang relatif tinggi dalam ukuran perangkat yang kecil. Oleh karena itu, SCR sering digunakan sebagai saklar (switch) atau pengendali (controller) dalam rangkaian elektronika yang membutuhkan tegangan atau arus menengah-tinggi.

Beberapa aplikasi SCR dalam rangkaian elektronika meliputi lampu dimmer, rangkaian logika, osilator, chopper, pengendali kecepatan motor, inverter, timer, dan lain-lain.

SCR atau Thyristor pada dasarnya terdiri dari 4 lapisan semikonduktor yaitu PNPN (Positif Negatif Positif Negatif), juga dikenal sebagai PNPN trioda. Terminal “Gate”, yang berfungsi sebagai pengendali, terletak pada lapisan bahan tipe-P yang berdekatan dengan terminal “Katoda”. Cara kerja SCR mirip dengan sambungan dua transistor bipolar.

Baca Cepat Buka

Pengertian SRC (Silicon Controlled Rectifier)

Silicon Controlled Rectifier (SCR) adalah jenis transistor daya yang terbuat dari bahan silicon. SCR memiliki kemampuan untuk mengontrol arus listrik, baik dalam mode switching maupun regulasi.

Komponen ini umumnya digunakan dalam rangkaian elektronik yang membutuhkan regulasi daya yang tepat dan stabil.

SCR bekerja berdasarkan prinsip kontrol gerbang, di mana arus gerbang digunakan untuk mengontrol aliran arus utama antara anoda dan katoda. Ketika arus gerbang diaktifkan, SCR beralih dari keadaan non-konduktif menjadi konduktif, sehingga memungkinkan aliran arus listrik.

Kemampuan ini memungkinkan SCR digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pengisian baterai, pengaturan pencahayaan, dan regulasi kecepatan motor.

Dalam pengoperasiannya, SCR memerlukan pendinginan untuk mencegah overheating. Suhu tinggi dapat menyebabkan kerusakan pada SCR, yang mengurangi kinerjanya dan umur pakainya.

Oleh karena itu, pemilihan dan pemeliharaan pendinginan yang tepat sangat penting dalam penggunaan SCR.

Simbol dan Bentuk SCR

Untuk memahami lebih lanjut tentang SCR, sangat penting untuk mengenal simbol dan bentuk fisiknya.

Berikut ini adalah gambar detail tentang bentuk, simbol, serta diagram SCR yang dapat kalian lihat di bawah ini:

Fungsi Silicon Controlled Rectifier

SCR (Silicon Controlled Rectifier) sering digunakan untuk berbagai keperluan di industri otomotif dan perangkat elektronika. Fungsinya utama adalah sebagai pengendali arus dalam rangkaian.

Secara umum, SCR digunakan dalam berbagai aplikasi elektronika. Salah satunya adalah pada sistem pengapian CDI (Capacitor Discharge Ignition) dalam kendaraan bermotor, di mana SCR bertanggung jawab untuk mengatur saat pengapian mesin. Selain itu, SCR juga sering ditemukan dalam rangkaian osilator yang menghasilkan sinyal gelombang, inverter yang mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik, dan timer untuk mengatur waktu dalam berbagai proses. Aplikasi lain termasuk pengatur intensitas lampu dengan menggunakan lampu dimmer yang mengontrol daya listrik yang masuk ke lampu.

Keunggulan utama SCR adalah kemampuannya untuk mengendalikan arus yang besar dengan presisi, membuatnya cocok untuk aplikasi di mana daya listrik tinggi dan pengaturan yang stabil diperlukan.

Bagian Silicon Controlled Rectifier

Bagian utama dari SCR terdiri dari gate, anoda, dan katoda, masing-masing memiliki fungsi khusus dalam operasinya:

Gate: Gate adalah terminal yang berfungsi sebagai pengendali untuk membuka dan menutup arus listrik pada SCR. Arus gate inilah yang mengatur kondisi konduktif atau non-konduktif SCR. Ketika sinyal arus gate diberikan, SCR beralih ke kondisi konduktif, memungkinkan aliran arus utama dari anoda ke katoda.
Anoda: Anoda merupakan terminal input atau masukan arus utama pada SCR. Arus utama masuk ke SCR melalui anoda dan diperkuat dalam proses yang terjadi di dalam komponen.
Katoda: Katoda adalah terminal output atau keluaran arus utama pada SCR. Arus yang telah diperkuat oleh SCR akan keluar melalui katoda setelah diberikan perintah oleh gate untuk mengalir.

Dalam operasinya, SCR bekerja dengan cara menahan arus listrik pada katoda hingga menerima sinyal dari gate yang memerintahkan untuk membuka arus listrik. Proses ini memungkinkan SCR untuk digunakan secara efektif sebagai saklar atau pengendali dalam berbagai aplikasi elektronika yang memerlukan kontrol arus yang tepat dan stabil.

Cara Kerja SCR

SCR terdiri dari 4 komponen semikonduktor yang memungkinkannya untuk mengalirkan arus listrik. Komponen-komponen ini dilapisi dengan silikon, seperti halnya dioda pada umumnya, dan prinsip kerjanya adalah untuk mengalirkan arus dari anoda ke katoda.

Untuk mengaktifkan SCR, kalian perlu mengirimkan arus listrik melalui terminal gate. Arus ini akan melewati sebuah tahanan dan memicu pemicu (trigger). Pemicu ini mengubah kondisi PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) menjadi PN saja.

Ketika arus melalui terminal gate memicu pemicu, SCR akan secara otomatis aktif dan menghubungkan terminal anoda dan katoda. Setelah diaktifkan, SCR akan tetap dalam kondisi ON meskipun arus yang memicu trigger pada gate sudah dihentikan.

Untuk mematikan SCR, arus yang mengalir dari anoda ke katoda harus dikurangi ke titik nol, yang disebut sebagai holding current. Ketika SCR berada dalam kondisi holding current, perangkat ini dapat beralih dari kondisi ON menjadi OFF.

Jenis Silicon Controlled Rectifier

Berikut adalah beberapa jenis SCR yang digunakan dalam peralatan elektronik. Pengelompokan ini didasarkan pada kemasan dan karakteristiknya secara umum.

1. Berdasarkan Packing

a. Stud Silicon Controlled Rectifier (SCR)

Jenis ini memiliki bentuk seperti baut dengan terminal yang terpasang pada permukaan logam. Stud SCR sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan pendinginan yang efisien dan kapasitas arus yang tinggi. Mereka cocok untuk instalasi dalam kondisi suhu yang lebih tinggi dan memberikan kontak termal yang baik.

b. Silicon Controlled Rectifier Transistor (SCR Transistor)

SCR jenis ini memiliki struktur yang mirip dengan transistor dan biasanya digunakan dalam rangkaian elektronik dengan kebutuhan switching yang lebih tinggi. Bentuknya yang lebih kompak memungkinkan penggunaan dalam desain sirkuit yang lebih kecil dan efisien.

c. Silicon Controlled Rectifier Isotop

SCR isotop memiliki karakteristik khusus yang memungkinkan distribusi arus yang lebih merata. Biasanya, SCR ini digunakan dalam aplikasi di mana distribusi arus yang seragam sangat penting untuk kinerja yang optimal.

d. Silicon Controlled Rectifier Diamond

Bentuk diamond dari SCR ini memiliki konfigurasi unik yang dapat meningkatkan efisiensi pendinginan dan distribusi arus. SCR diamond sering digunakan dalam aplikasi dengan kebutuhan thermal yang tinggi dan memerlukan konduktivitas yang baik.

e. Silicon Controlled Rectifier Press Diode

SCR jenis press diode memiliki desain yang memudahkan pemasangan dan pengencangan pada sirkuit. Desain ini sangat berguna dalam aplikasi di mana ruang dan efisiensi instalasi sangat penting. Press diode SCR sering digunakan dalam perangkat yang memerlukan penyambungan cepat dan aman.

2. Berdasarkan Karakteristik Bias

a. Mode Forward Blocking

Dalam mode ini, SCR tidak mengizinkan aliran arus dari anoda ke katoda meskipun tegangan anoda terhadap katoda (Vak) positif. SCR berada dalam kondisi non-konduktif (off state) dan dapat menghadapi tegangan Vak maksimum yang diperbolehkan. Mode ini penting dalam aplikasi di mana SCR harus menghentikan aliran arus secara efektif saat tidak diperlukan.

b. Mode Forward Conduction

Mode ini terjadi ketika SCR diterima sinyal atau pemicu pada terminal gate dan arus mulai mengalir dari anoda ke katoda. SCR beralih ke kondisi konduktif (on state) dengan kehilangan tegangan Vak yang rendah. Mode ini digunakan dalam aplikasi di mana SCR diperlukan untuk mengendalikan dan mengatur aliran arus dengan presisi tinggi.

c. Mode Reverse Blocking

Pada mode ini, tegangan anoda terhadap katoda (Vak) adalah negatif, namun SCR tetap menghentikan arus dari anoda ke katoda. Ini karena SCR tidak mengizinkan aliran arus dalam arah ini, meskipun tegangan Vak negatif. Mode ini penting untuk melindungi SCR dari kondisi tegangan terbalik yang tidak diinginkan dan menjaga kekalianlan operasionalnya dalam berbagai aplikasi.

Cara Menentukan Kaki SCR

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, SCR memiliki 3 kaki terminal sebagai bagian penyusunnya. Kaki-kaki terminal ini pada pkalianngan awal mungkin terlihat serupa.

Untuk mengidentifikasi masing-masing kaki terminal SCR, berikut adalah langkah-langkahnya:

Gunakan alat yang disebut multimeter untuk membantu dalam pengecekan.
Pertama, hubungkan kabel probe hitam multimeter ke terminal katoda (K).
Selanjutnya, hubungkan kabel probe merah multimeter ke terminal anoda (A) dan juga ke terminal gate (G).
Amati respons multimeter. Jika jarum multimeter bergerak atau menunjukkan nilai resistansi atau tegangan yang berubah, ini menunjukkan bahwa koneksi terminal telah benar.
Jika multimeter tetap diam atau tidak menunjukkan respons, ini mengindikasikan bahwa kaki katoda mungkin belum teridentifikasi dengan benar.
Untuk menemukan terminal katoda yang benar, pindahkan kabel probe merah ke terminal yang lain sambil tetap menjaga kabel probe hitam pada katoda. Kemudian, amati lagi respons yang diberikan oleh multimeter.

Dengan cara ini, kalian dapat mengidentifikasi dengan tepat masing-masing kaki terminal pada SCR menggunakan multimeter, yang membantu dalam memastikan koneksi yang benar dalam rangkaian elektronik.

Cara Mengecek Kondisi SCR

Untuk memastikan SCR berfungsi dengan baik, kalian dapat menggunakan multimeter, baik yang analog maupun digital, untuk melakukan pemeriksaan kondisi. Berikut adalah langkah-langkah yang perlu dilakukan untuk memeriksa SCR secara akurat:

Siapkan multimeter dengan skala pengukuran resistansi (ohm) yang sesuai, biasanya pada skala 1 ohm.
Hubungkan kabel probe hitam multimeter ke terminal anoda (A) dari SCR.
Selanjutnya, hubungkan kabel probe merah multimeter secara bergantian ke terminal katoda (K) dan gate (G) SCR.
Amati respons multimeter. Jika multimeter menunjukkan nilai resistansi rendah atau nol ketika probe merah terhubung dengan katoda dan gate yang di-short, ini menunjukkan bahwa SCR dalam kondisi baik dan dapat mengalirkan arus dengan baik saat diaktifkan.
Namun, jika multimeter menunjukkan nilai resistansi yang tinggi atau tidak menunjukkan perubahan saat koneksi di short antara katoda dan gate, ini mengindikasikan bahwa SCR mungkin rusak atau tidak berfungsi dengan baik.

Dengan mengikuti langkah-langkah ini, kalian dapat menentukan kondisi SCR secara efektif menggunakan multimeter, sehingga memastikan kehkalianlan komponen dalam aplikasi elektronik yang kalian gunakan.

BACA JUGA :

Penutup

Dalam artikel ini, kita telah menjelaskan secara mendalam tentang struktur dan prinsip kerja SCR, mulai dari komponen penyusunnya yang meliputi anoda, katoda, dan gate, hingga berbagai mode operasi seperti forward blocking, forward conduction, dan reverse blocking.

Selain itu, kita juga melihat beragam aplikasi SCR dalam rangkaian elektronika, seperti pengatur intensitas lampu, pengendali kecepatan motor, dan sistem pengisian baterai.

Pemeriksaan kondisi SCR menggunakan multimeter juga telah dibahas untuk memastikan kinerja yang optimal dalam penggunaannya.

Dengan pemahaman yang mendalam terhadap SCR, diharapkan pembaca dapat mengimplementasikan komponen ini dengan lebih efektif dalam proyek-proyek elektronik mereka.

Dengan demikian, SCR tidak hanya menjadi komponen teknologi yang fundamental, tetapi juga menawarkan solusi yang hkalianl dalam menghadapi tantangan pengendalian daya dalam berbagai aplikasi industri dan konsumen.

Demikianlah artikel elektronikindo.com yang membahas tentang √ Pengertian SCR (Silicon Controlled Rectifier) Secara Lengkap. Semoga artikel kami dapat bermanfaat dan terimakasih telah membac artikel ini.