Rekomend.id – Cara Kerja dan contoh penggunaan TRIAC. TRIAC adalah sebuah komponen elektronik semikonduktor yang berfungsi sebagai saklar atau pengendali arus AC (Alternating Current). TRIAC sering digunakan dalam rangkaian elektronik untuk mengontrol kecepatan motor listrik, mengatur intensitas cahaya pada lampu, dan sebagainya.
Cara kerja TRIAC yaitu dengan mengatur arus listrik yang melewati kedua terminalnya. TRIAC terdiri dari tiga lapisan semikonduktor, yaitu lapisan N, lapisan P, dan lapisan N. Ketika tegangan listrik diberikan pada terminal gate (G), maka TRIAC akan berfungsi sebagai saklar dan mengalirkan arus listrik pada kedua terminal MT1 dan MT2.
Contoh penggunaan TRIAC adalah dalam rangkaian pengendali kecepatan motor listrik. Dalam aplikasi ini, TRIAC digunakan untuk mengatur kecepatan putaran motor dengan mengontrol jumlah arus listrik yang diterima oleh motor. Selain itu, TRIAC juga dapat digunakan untuk mengatur intensitas cahaya pada lampu dengan mengontrol jumlah arus listrik yang mengalir melalui lampu.
Dalam rangkaian TRIAC, perlu diperhatikan penggunaan heat sink atau pendingin panas agar suhu TRIAC tetap stabil dan tidak mengalami overheating. Hal ini karena jika TRIAC mengalami overheating, maka akan mengakibatkan kerusakan pada komponen dan berpotensi membahayakan keselamatan pengguna.
Pengertian TRIAC
RIAC merupakan sebuah perangkat semikonduktor tiga terminal yang berfungsi sebagai pengatur arus listrik. Perangkat semikonduktor ini sering digunakan dalam aplikasi pengendali daya dan switching.
Meskipun TRIAC dan SCR termasuk dalam kategori thyristor dan memiliki fungsi sebagai pengendali switch, namun keduanya memiliki perbedaan. SCR hanya dapat mengalirkan arus listrik pada satu arah (searah) saat ditrigger, sedangkan TRIAC dapat mengalirkan arus pada kedua arah terminal.
TRIAC memiliki terminal gate yang hanya membutuhkan arus kecil untuk menggerakkan arus AC besar pada kedua arah terminal. Karena itu, TRIAC juga dikenal sebagai “Bidirectional Triode Thyristor”.
Dalam struktur TRIAC, terdapat dua SCR yang dihubungkan secara paralel dengan arah berlawanan dan terminal gate yang dihubungkan menjadi satu.
Bentuk dan Simbol TRIAC
Dari gambar simbol TRIAC yang diberikan, dapat diketahui bahwa TRIAC merupakan komponen elektronik yang terdiri dari empat lapisan semikonduktor dan memiliki tiga terminal. Tiga terminal tersebut adalah terminal gate, MT1, dan MT2. MT sendiri merupakan kepanjangan dari main terminal.
Terdapat berbagai jenis TRIAC yang tersedia dalam bentuk komponen PCB sederhana maupun chip untuk PCB SMD.
Cara Kerja TRIAC
Seperti yang telah dijelaskan dalam definisi dan simbolnya, TRIAC merupakan sebuah komponen elektronik yang terdiri dari empat lapisan semikonduktor. Keempat lapisan ini terdiri dari NPNP untuk bias negatif dan PNPN untuk bias positif.
TRIAC berfungsi sebagai saklar terbuka ketika tiga terminal perangkat TRIAC memblokir arus dalam posisi tertutup. Meskipun TRIAC dapat memblokir arus, namun berbeda dengan thyristor konvensional karena TRIAC dapat mengalirkan arus di kedua arah saat ditriger.
Ketika terminal gate di-trigger, arus pada TRIAC dapat mengalir ke dua arah, baik dari MT1 ke MT2 maupun dari MT2 ke MT1. Tegangan trigger yang diterapkan pada terminal gate TRIAC dapat berupa positif atau negatif tergantung pada terminal MT2.
Pengoperasian TRIAC
Pengoperasian TRIAC mirip dengan thyristor. Ketika tegangan diterapkan, TRIAC tidak akan mengalir kecuali tegangan tidak melebihi tegangan break over VBO atau pulsa gate diterapkan. Seperti yang kita tahu, TRIAC dapat menghantarkan kedua polaritas tegangan yang diberikan dan dapat ditriger oleh kedua polaritas tegangan gate untuk kedua arah.
Oleh karena itu, TRIAC dapat beroperasi dalam 4 mode. Berikut adalah penjelasan mengenai 4 mode operasi TRIAC.
Mode 1: MT1 = +ve, Gate = +ve
Dalam mode ini, tegangan yang diterapkan pada MT1 adalah positif terhadap MT2. Dengan menerapkan pulsa gate positif, TRIAC akan memicu konduksi dalam bias maju dan arus akan mengalir dari MT1 ke MT2.
Mode 2: MT1 = +ve, Gate = -ve
Dalam mode ini, tegangan yang diberikan adalah sama yaitu MT1 positif terhadap MT2. Tetapi pulsa gate yang diberikan negatif. Karena gate terhubung dengan wilayah N TRIAC, itu akan memicunya menjadi konduksi bias maju sementara arah arus akan tetap sama.
Mode 3: MT1 = -ve, Gate = +ve
Dalam mode ini, polaritas tegangan yang diterapkan ditukar yaitu MT1 negatif terhadap MT2. Tapi pulsa gate yang diberikan positif. Pulsa gate akan memicu TRIAC menjadi konduksi bias mundur dari MT2 ke MT1.
Mode 4: MT1 = -ve, Gate = -ve
Dalam mode ini, baik tegangan yang diberikan dan tegangan gate adalah negatif. Pulsa gate negatif memicu TRIAC menjadi konduksi bias mundur.
Mode 1 dan mode 2 mewakili operasi di kuadran 1 di mana arus dan tegangan positif sedangkan mode 3 dan mode 4 mewakili operasi di kuadran 3 di mana tegangan dan arus keduanya negatif.
Sementara pulsa gate dapat memicu TRAIC di kedua arah, yang terbaik adalah menggunakan pulsa gate positif untuk operasi di kuadran 1 dan pulsa gate negatif untuk operasi di kuadran 3 karena sensitivitasnya yang meningkat.
Sebagai catatan, mode operasi 2 dan 3 membutuhkan lebih banyak arus yang diterapkan pada gate daripada mode 1 dan 4 untuk memicu TRIAC.
Rangkaian Switching TRIAC
Untuk memperjelas pemahaman Kamu mengenai TRIAC, Kelas PLC memberikan contoh rangkaian sederhana yang menggunakan TRIAC untuk menghidupkan sebuah lampu. Berikut adalah penjelasan mengenai cara kerja rangkaian tersebut.
Apabila saklar SW1 dalam keadaan terbuka, maka tidak akan ada arus yang mengalir melalui terminal gate TRIAC dan lampu tidak akan menyala.
Namun, ketika SW1 ditutup atau dihubungkan, maka arus akan mengalir melalui resistor (R) dari sumber listrik DC atau baterai (VG) menuju terminal gate TRIAC dan mengaktifkannya.
TRIAC tersebut kemudian mengalirkan listrik menuju lampu melalui kabel yang menghubungkannya ke sumber listrik AC, sehingga lampu dapat menyala dengan normal.
Penggunaan TRIAC
TRIAC digunakan dalam berbagai aplikasi seperti dimmer, pengendali kecepatan kipas dan motor listrik, serta dalam rangkaian kontrol komputerisasi modern dari banyak peralatan rumah tangga kecil dan besar.
TRIAC dapat digunakan baik pada rangkaian AC maupun DC, namun desain aslinya adalah untuk menggantikan penggunaan dua SCR dalam rangkaian AC.
Terdapat dua jenis TRIAC yang terutama digunakan untuk tujuan aplikasi, yaitu BT136 dan BT139.
Kelebihan dan Kekurangan TRIAC
Seperti komponen elektronik lainnya, TRIAC memiliki kelebihan dan kekurangan. Berikut adalah kelebihan dan kekurangan dari TRIAC.
Kelebihan
- Dilengkapi dengan heat sink yang ukurannya agak besar atau sedikit lebih besar.
- Dapat mengatur kedua bagian dari bentuk gelombang AC.
- Ukurannya compact dan membutuhkan heat sink yang lebih kecil daripada menggunakan dua SCR.
- Hanya membutuhkan satu fuse untuk proteksi.
- Pulsa gate positif dan negatif dapat digunakan untuk memicu TRIAC.
- Tidak memerlukan dioda secara paralel untuk proteksi arus terbalik seperti pada SCR.
Kekurangan
- Switching tidak simetris untuk kedua bagian AC.
- Switching asimetris menciptakan harmonik dalam sistem yang menyebabkan banyak masalah.
- Rating dayanya lebih rendah dibandingkan dengan SCR.
- Kurang dapat diandalkan daripada SCR.
- Memiliki kecepatan switching yang lebih rendah.
- Memerlukan kehati-hatian saat memicu, karena dapat dipicu di kedua arah.
- Rating dv/dt-nya lebih rendah dari SCR.
penutup
Dalam artikel ini, telah dijelaskan tentang TRIAC, komponen elektronik yang dapat digunakan untuk mengontrol daya pada sirkuit AC dan DC. TRIAC memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan seperti heat sink yang besar, kemampuan untuk mengatur bentuk gelombang AC, ukuran compact, dan tidak memerlukan dioda paralel.
Namun, TRIAC juga memiliki kekurangan seperti switching yang tidak simetris, rating daya yang rendah, dan kecepatan switching yang lambat. Meskipun begitu, TRIAC tetap menjadi pilihan yang populer untuk aplikasi seperti dimmer, kontrol kecepatan motor, dan banyak peralatan rumah tangga modern.
