Rekomend.id – Jenis, Fungsi, Simbol, Dan Cara Kerjanya Thyristor. Thyristor adalah jenis komponen elektronik semikonduktor yang dapat berfungsi sebagai saklar elektronik atau pengatur arus listrik. Thyristor sering digunakan dalam rangkaian daya listrik seperti regulator tegangan, kontrol motor, dan penyearah daya. Simbol thyristor terdiri dari tiga lapisan semikonduktor yang ditunjukkan dengan garis lurus dengan panah ke arah pintu.
Thyristor terdiri dari empat lapisan semikonduktor yang dihubungkan dengan tiga junction atau persimpangan. Thyristor hanya dapat mengalirkan arus listrik dalam satu arah, dan setelah thyristor “dinyalakan” atau terbuka, maka ia akan terus mengalirkan arus bahkan jika sumber tegangan sudah dihapus. Oleh karena itu, thyristor dapat digunakan sebagai saklar elektronik yang sangat efisien dan andal.
Cara kerja thyristor dimulai dengan memberikan tegangan pintu yang cukup untuk mengalirkan arus ke junction pertama. Setelah itu, arus akan mengalir melalui thyristor dan menciptakan tegangan di junction kedua. Tegangan ini akan membuka thyristor dan memungkinkannya untuk terus mengalirkan arus bahkan tanpa adanya tegangan pintu.
Dalam aplikasinya, thyristor sering digunakan dalam rangkaian daya listrik yang memerlukan pengaturan arus dan tegangan yang presisi. Thyristor juga digunakan dalam sistem pengendalian motor untuk mengatur kecepatan dan arah putaran motor. Keandalan dan efisiensi thyristor menjadikannya pilihan yang populer dalam sistem daya listrik modern.
Apa itu Thyristor
Pada dasarnya, thyristor merupakan perangkat switching yang serupa dengan transistor. Thyristor berfungsi sebagai saklar dan pengatur (controller). Nama thyristor berasal dari bahasa Yunani yang berarti “pintu”, yang sesuai dengan fungsi thyristor yang mirip seperti pintu.
Dengan kata lain, fungsi utama thyristor adalah mengontrol arus input dan output dalam suatu rangkaian. Thyristor dapat membuka dan menutup secara otomatis ketika listrik masuk ke dalam rangkaian, sehingga proses transfer elektron dapat lebih terkontrol. Thyristor umumnya memiliki tiga terminal, yaitu anoda, katoda, dan gate. Terminal gate berfungsi untuk mengontrol aliran arus antara anoda dan katoda, seperti halnya terminal basis pada transistor.
Simbol Thyristor
Simbol thyristor terlihat pada gambar di atas dan memiliki tiga terminal, yaitu anoda, katoda, dan gate, sesuai dengan pengertian thyristor. Simbol thyristor hampir sama dengan dioda biasa, dengan perbedaan hanya terdapat terminal gate yang digunakan untuk mengendalikan rangkaian..
Struktur Thyristor
Dari gambar simbol thyristor di atas, Kamu mungkin sudah memiliki sedikit gambaran tentang struktur thyristor. Struktur thyristor dapat dikatakan sangat sederhana karena mirip dengan saklar. Ada dua susunan struktur yang umum digunakan pada thyristor, yaitu NPNP (Negatif-Positif-Negatif-Positif) dan PNPN (Positif-Negatif-Positif-Negatif).
Struktur NPNP terjadi ketika gate dihubungkan ke basis thyristor dan emitor dihubungkan ke katoda. Sedangkan struktur PNPN terjadi ketika emitor dihubungkan ke anoda. Sehingga, struktur thyristor bergantung pada bagaimana emitor dihubungkan. Jadi, ketika emitor dihubungkan ke anoda, struktur rangkaian akan berubah menjadi PNPN.
Cara Kerja Thyristor
Cara kerja thyristor pada dasarnya mirip dengan saklar. Oleh karena itu, thyristor sering juga disebut sebagai saklar. Untuk mengaktifkan thyristor, arus listrik harus mengalir ke terminal gate terlebih dahulu dan kemudian baru digunakan dalam sebuah rangkaian atau perangkat listrik.
Dalam kondisi normal, terminal gate thyristor harus dialiri oleh arus listrik agar bisa berfungsi. Setelah menerima sinyal dari gate, thyristor akan berada dalam kondisi konduksi atau ON. Ketika dalam kondisi ON, tegangan induksi akan diatur secara internal. Hal ini disebabkan oleh hilangnya kontrol pada terminal gate.
Jadi, meskipun arus listrik terputus di terminal gate, thyristor tetap dalam kondisi aktif. Agar thyristor kembali ke posisi off, tegangan harus dikembalikan ke titik semula atau 0.
Karakteristik Thyristor
Walaupun fungsinya serupa dengan saklar, namun karakteristik thyristor memiliki perbedaan dengan saklar. Karakteristik thyristor dapat diklasifikasikan menjadi tiga jenis sesuai dengan kondisi pada perangkat tersebut, yaitu reserve blocking, forward blocking, dan conducting.
1. Reserve Blocking
Pada kondisi ini, tegangan yang diterapkan pada thyristor masih di bawah tegangan ambang atau tegangan puncak yang diperbolehkan. Oleh karena itu, thyristor masih berada pada kondisi mati dan tidak menghantarkan arus.
2. Forward Blocking
Pada kondisi ini, tegangan yang diterapkan pada thyristor telah mencapai atau melebihi tegangan ambang. Namun, arus masih belum mengalir melalui perangkat karena gate belum diaktifkan. Thyristor masih berada dalam kondisi mati.
3. Conducting
Pada kondisi ini, tegangan yang diterapkan pada thyristor telah melebihi tegangan ambang dan gate telah diaktifkan. Thyristor akan menghantarkan arus dan akan terus menghantarkan arus sampai ada perubahan pada kondisi tegangan dan arus pada rangkaian.
Jadi, karakteristik thyristor tergantung pada kondisi tegangan dan arus yang diterapkan pada perangkat tersebut.
Jenis Jenis Thyristor
Setelah memahami cara kerja thyristor dan kondisi-kondisi yang memungkinkan thyristor dapat berfungsi, penting untuk mengetahui jenis-jenis thyristor yang ada. Terdapat beberapa jenis thyristor yang umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu:
1. Silicon Controlled Retcifier (SCR).
2. Silicon Controlled Switch (SCS).
3. Triode From Alternating Current (TRIAC).
4. Diode Alternating Current (DIAC).
5. Berikut adalah penjelasan tentang jenis-jenis thyristor tersebut dan cara kerjanya yang dapat dipelajari lebih lanjut di bawah ini.
1. SCR (Silicon Controlled Rectifier)
merupakan jenis thyristor yang berfungsi sebagai pengontrol arus. SCR memiliki tiga terminal, yaitu katoda, anoda, dan terminal gate. Struktur SCR terdiri dari empat lapisan semikonduktor yang disebut PNPN dengan terminal kontrol pada lapisan P (positif).
Ketika terminal gate dialiri arus listrik rendah, SCR akan berada dalam kondisi ON dan arus mengalir dari anoda ke katoda. SCR tetap dalam keadaan ON meskipun tidak ada arus listrik pada terminal gate dan arus yang mengalir dari anoda ke katoda dihilangkan atau menjadi 0V.
2. SCS (Silicon Controlled Switch)
memiliki fungsi yang sama dengan SCR, namun memiliki empat terminal, yaitu terminal gate, anoda gate, anoda, dan katoda. SCS dapat dimatikan dengan menerapkan tegangan tertentu ke terminal anoda gate, yang dapat ditriger dengan memberikan tegangan negatif ke anoda gate. Arus listrik mengalir dalam satu arah, yaitu dari terminal anoda ke katoda.
3. TRIAC (Triode for Alternating Current)
adalah jenis thyristor yang memiliki 3 terminal, yaitu terminal gate, MT1, dan MT2. TRIAC berfungsi sebagai pengatur arus dan dapat mengalirkan arus dari kedua arah.
TRIAC sering disebut sebagai Bidirectional Triode Thyristor karena dapat mengontrol aliran dua arah dari MT1 ke MT2 atau MT2 ke MT1. Oleh karena itu, TRIAC dapat digunakan sebagai saklar untuk mengontrol arus DC dan arus AC. TRIAC akan menyala dan mengalirkan arus jika arus dialirkan ke terminal
arus DC dan arus AC. TRIAC akan menyala dan mengalirkan arus jika arus dialirkan ke terminal gate dan akan mati jika arus dilepas.
4. DIAC (Diode Alternating Current)
adalah perangkat periferal yang dapat bertindak sebagai sakelar tergantung pada voltase yang diberikan padanya. DIAC berfungsi sebagai mentriger TRIAC dan rangkaian rangkaian berbasis thyristor lainnya. Ketika tegangan yang disuplai oleh DIAC kurang dari tegangan breakovernya, DIAC akan berada dalam kondisi OFF.
Namun, jika tegangan mencapai atau melebihi breakovernya, DIAC akan menyala dan terus mengalirkan arus listrik (on-state) sampai tegangan yang diberikan jatuh di bawah tegangan breakovernya. Ketika tegangan yang diterapkan ke DIAC menjadi 0 atau ketika arus berhenti mengalir, maka DIAC akan berhenti mengalirkan arus atau beralih ke keadaan OFF.
Fungsi Thyristor
Thyristor adalah komponen elektronik aktif yang berfungsi sebagai saklar untuk memutuskan dan menghubungkan arus listrik pada rangkaian. Perangkat ini menggunakan triger pada terminal gate untuk mengontrol arus listrik.
Thyristor banyak digunakan pada berbagai komponen elektronik, terutama untuk jenis perangkat yang bekerja dengan pemicu otomatis, serta pada berbagai jenis peralatan listrik, dari yang menggunakan arus kecil hingga arus yang cukup besar. Thyristor memiliki beberapa fungsi, seperti sebagai penyearah, untuk mengubah daya, memanipulasi robot, mengontrol frekuensi dan kecepatan, mengontrol suhu atau temperatur, mengontrol cahaya, dan masih banyak lagi.
Kelebihan dan Kekurangan Thyristor
Mirip dengan komponen elektronik lainnya, Thyristor juga memiliki kelebihan dan kekurangan. Berikut adalah kelebihan dan kekurangan dari Thyristor.
Kelebihan:
- Harganya murah.
- Dapat dilindungi dengan bantuan fuse.
- Mampu menangani tegangan atau arus yang cukup besar.
- Dapat mengontrol arus listrik AC.
- Sangat mudah dikendalikan.
- GTO atau Gate Turnoff Thyristor memiliki efisiensi yang cukup tinggi.
- Membutuhkan waktu yang lebih sedikit untuk dapat beroperasi.
- Sakelar thyristor dapat beroperasi dengan frekuensi besar.
- Kapasitas penanganan daya sangat baik.
Kekurangan:
- Tidak dapat digunakan untuk frekuensi yang lebih tinggi.
- Dalam rangkaian AC, Thyristor perlu diaktifkan setiap siklus.
- Dapat menghentikan motor ketika terhubung, tetapi tidak dapat menahannya dalam keadaan diam.
- Tingkat respons Thyristor sangat rendah.
Penutup
Demikianlah penjelasan mengenai Thyristor, salah satu komponen elektronika yang cukup penting dalam kehidupan sehari-hari. Dengan kemampuannya sebagai saklar, Thyristor dapat digunakan dalam berbagai jenis peralatan listrik dan komponen elektronik. Selain itu, Thyristor juga memiliki berbagai fungsi seperti sebagai penyearah, pengubah daya, dan bahkan digunakan untuk mengontrol suhu dan cahaya. Dengan mengetahui cara kerja dan jenis-jenis Thyristor, diharapkan dapat membantu dalam memahami penggunaan Thyristor dalam rangkaian elektronik.
