Thyristor adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor yang memiliki 4 lapisan bahan N dan P dengan urutan P, N, P, N.
Thyristor pertama kali ditemukan pada tahun 1950 oleh William Shockley yang merupakan seorang ilmuwan dari Amerika Serikat.
Namun, thyristor pertama kali digunakan secara praktis pada tahun 1956 karena kemampuan penanganan arus dan tegangannya yang sangat besar.
Karena fitur tersebut, thyristor banyak digunakan di berbagai rangkaian kontrol daya seperti dimmer dan berbagai rangkaian kontrol kecepatan motor.
Tidak hanya itu, Komponen elektronika ini banyak digunakan dalam rangkaian switching, osilator, rangkaian pendeteksi level, dll.
Lalu apa yang dimaksud dengan thyristor? Di materi thyristor kali ini, kita akan mengetahui cara kerjanya, struktur, penggunaan dan hal lainnya. Jadi mari kita mulai dengan Apa itu Thyristor.
Apa itu Thyristor
Secara umum, Pengertian thyristor adalah perangkat switching yang mirip dengan transistor. Karena fungsi thyristor adalah sebagai saklar (switch) dan controller.
Nama thyristor sendiri berasal dari bahasa Yunani, yang artinya pintu. Nama perangkat ini sepertinya cukup tepat, mengingat fungsi thyristor yang sebenarnya terlihat seperti pintu.
Dengan kata lain fungsi utama thyristor adalah untuk mengontrol semua arus input dan output dalam suatu rangkaian.
Oleh karena itu thyristor dapat membuka dan menutup secara otomatis saat listrik masuk ke dalam rangkaian. Dengan cara ini proses transfer elektron dapat dilakukan dengan lebih terkontrol.
Thyristor umumnya memiliki tiga terminal yakni anoda, katoda, dan gate. Terminal gate thyristor berfungsi untuk mengontrol aliran arus antara anoda dan katoda seperti halnya terminal basis transistor.
Simbol Thyristor
Simbol thyristor dapat Kamu lihat pada gambar diatas. Seperti yang dijelaskan pada poin pengertian thyristor, Ini memiliki tiga terminal anoda, katoda dan gate.
Simbolnya hampir mirip dengan dioda normal tetapi satu-satunya variasi yang ada di sini adalah keberadaan terminal gate yang digunakan untuk metriger rangkaian.
Struktur Thyristor
Dari gambar simbol thyristor diatas, Kamu mungkin sudah memiliki sedikit gambaran tentang bagaimana struktur thyristor.
Struktur thyristor ini bisa dikatakan sangat sederhana karena umumnya mirip dengan saklar. Berikut adalah susunan yang ada pada struktur thyristor:
- NPNP (Negatif-Positif-Negatif-Positif).
- PNPN (Positif-Negatif-Positif-Negatif).
Strukturnya adalah NPNP ketika gate dihubungkan ke basis thyristor. Selanjutnya, jika emitor dihubungkan ke katoda. Maka strukturnya juga sama yaitu NPNP.
Jadi ketika emitor dihubungkan ke anoda, itu adalah kasus yang berbeda sehingga yang terjadi adalah struktur rangkaian akan berubah. Maka struktur tersebut adalah PNPN.
Cara Kerja Thyristor
Prinsip kerja thyristor tidak jauh berbeda dengan sakelar pada umumnya. Oleh karena itu thyristor sering disebut juga sebagai saklar.
Arus listrik harus terlebih dahulu masuk ke terminal gate, agar dapat mengaktifkan thyristor dan digunakan pada sebuah perangkat atau rangkaian listrik.
Jadi, agar thyristor bisa bekerja terminal gate harus terlebih dahulu dialiri oleh arus listrik. Thyristor dalam keadaan konduksi atau ON setelah menerima sinyal dari gate.
Dalam kondisi ON, Tegangan induksi diatur secara internal. Ini disebabkan karena terminal gate kehilangan kontrol.
Jadi, meskipun arus terputus di terminal gate thyristor kodisinya akan tetap aktif. Kemudian tegangan harus diterapkan ke titik semula atau 0. Jika arus listrik ingin kembali ditempatkan pada posisi off.
Karakteristik Thyristor
Walaupun secara fungsional komponen ini selalu dianggap sama dengan saklar. Jika mempertimbangkan sifat atau karakteristik thyristor maka terdapat perbedaan diantara keduanya.
Karakteristik thyristor diklasifikasikan menjadi 3 jenis sesuai dengan kondisi di perangkat tersebut. Berikut adalah karaktersitik yang dimiliki thyristor:
- Reserve Blocking.
- Forward Blocking.
- Conducting
Penjelasan lengkapanya mengenai karakteristik dan kondisinya dijelaskan dibawah ini.
Reserve Blocking
Ketika dalam keadaan reserve blocking, thyristor memblokir arus yang mengalir seperti pada dioda dalam keadaan bias mundur.
Namun thyristor hanya dapat mengalirkan arus dalam satu arah tertentu dan memblokir arus dalam arah yang berlawanan.
Forward Blocking
Dalam hal ini thyristor akan memblokir arus yang bergerak maju. Thyristor masih dapat menangani arus secara normal seperti halnya dioda dalam kondisi bias maju.
Namun gate pada thyristor tidak menerima eksitasi, sehingga thyristor tidak dapat mengubah statusnya menjadi ON.
Conducting
Ketika gate menerima eksitasi, thyristor akan menyala dan akan tetap menyala terlepas dari perubahan nilai voltase yang masuk ke gate. Lalu bagaimana untuk mengubahnya menjadi off?
Cukup mudah, Artinya thyristor harus dibiarkan sendiri hingga arus mencapai batas minimalnya yaitu titik nol.
Jenis Jenis Thyristor
Setelah mengetahui cara kerja thyristor dan kondisi apa saja yang membuat thyristor dapat bekerja. Informasi berikutnya yang perlu Kamu ketahui adalah mengenai jenis jenis thyristor.
Ada berbagai macam jenis thyristor yang digunakan pada kehidupan sehari hari, yaitu:
- Silicon Controlled Retcifier (SCR).
- Silicon Controlled Switch (SCS).
- Triode From Alternating Current (TRIAC).
- Diode Alternating Current (DIAC).
Berikut adalah penjelasan tentang jenis-jenis thyristor dan cara kerjanya yang dapat Kamu simak dibawah ini.
Silicon Controlled Retcifier (SCR)
Jenis thyristor yang berfungsi sebagai controller adalah Silicon Controlled Retcifier atau yang biasa disebut SCR.
Sebagai komponen elektronika, SCR memiliki setidaknya tiga kaki terminal. Ketiganya adalah katoda, anoda, dan terminal gate.
Jika mengacu pada strukturnya, SCR terdiri dari empat lapisan semikonduktor yang disebut PNPN dengan terminal kontrol pada lapisan P (positif).
Cara kerja SCR cukup mudah dipahami, SCR dalam keadaan Off ketika tidak dialiri arus listrik. SCR dalam kondisi On, ketika terminal gate dialiri arus listrik rendah 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 tersebut dihilangkan atau 0V.
Silicon Controlled Switch (SCS)
SCS atau Silicon Controlled memiliki fungsi yang sama dengan SCR. Namun yang membedakannya adalah dari jumlah terminal yang dimilikinya.
SCS memiliki empat terminal, yaitu terminal gate, anoda gate, anoda dan juga katoda. Cara kerja SCS juka dapat mudah dipahami dan sama dengan SCR.
SCS dapat dimatikan dengan menerapkan tegangan tertentu ke terminal anoda gate. Ini dapat ditriger dengan cara memberikan tegangan negatif ke anoda Gate. Hal ini menyebabkan arus listrik mengalir dalam satu arah, yaitu dari terminal anoda ke katoda.
Triode From Alternating Current (TRIAC)
Jenis thyristor yang memiliki 3 kaki terminal adalah TRIAC, Ini berfungsi sebagai pengatur arus. Ketiga terminal tersebut yaitu teminal gate, MT1, dan MT2. MT adalah singkatan dari main terminal.
TRIAC dapat mengalirkan arus dari kedua arah, Jika TRIAC diberikan triger dan kondisinya akan berubah menjadi On. Oleh karena itu TRIAC sering disebut Bidirectional Triode Thyristor.
TRIAC bekerja hampir seperti SCR tetapi TRIAC 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 GATE dan TRIAC akan mati jika arus dilepas.
Diode Alternating Current (DIAC)
DIAC adalah perangkat periferal yang dapat bertindak sebagai sakelar tergantung pada voltase yang diberikan padanya.
DIAC merupakan kelompok dari Thyristor dan Sebagian besar difungsikan untuk mentriger TRIAC dan rangkaian rangkaian berbasis Thyristor lainnya.
Jika tegangan yang disuplai oleh DIAC kurang dari tegangan breakovernya maka DIAC berada dalam kondisi Off.
Ketika tegangan mencapai atau melebihi breakovernya atau dipicu untuk menyala dan DAC terus mengalirkan arus listrik (on-state) jika tegangan yang diberikan jatuh di bawah tegangan breakovernya.
Ketika tegangan yang diterapkan ke DIAC menjadi 0 yaitu ketika arus berhenti mengalir. Maka DIAC berhenti mengalirkan arus atau beralih ke keadaan OFF.
Fungsi Thyristor
Thyristor sendiri merupakan komponen elektronika aktif yang berfungsi sebagai saklar. Jadi digunakan untuk memutuskan dan menghubungkan arus listrik pada rangkaian.
Perangkat menggunakan triger pada terminal ggate untuk memutuskan dan menghubungkan arus listrik pada rangkaian.
Penggunaan thyristor banyak dijumpai pada berbagai komponen elektronik, terutama untuk jenis perangkat yang bekerja dengan pemicu otomatis.
Thyristor juga digunakan dalam berbagai jenis peralatan listrik. Dari perangkat yang menggunakan arus kecil atau bahkan perangkat yang menggunakan arus yang cukup besar.
Berikut adalah beberapa fungsi yang dimiliki oleh Thyristor:
- Sebagai penyearah.
- Untuk mengubah daya.
- Digunakan untuk memanipulasi robot.
- Mengontrol frekuensi dan juga kecepatan.
- Digunakan untuk mengontrol suhu atau temperatur.
- Digunakan untuk kontrol cahaya dan banyak lainnya.
Kelebihan dan Kekurangan Thyristor
Sama halnya dengan jenis komponen elektronik lainnya, Thyristor juga memiliki kelebihan dan kekurangan. Berikut adalah kelebihan dan kekurangan dari Thyristor.
Kelebihan
Berikut adalah kelebihan yang dimiliki oleh Thyristor.
- Harganya murah.
- Dapat diproteksi dengan bantuan fuse.
- Dapat menangani tegangan atau arus yang cukup besar.
- Mampu mengontrol arus listrik AC.
- Sangat mudah untuk dikontrol.
- GTO atau Gate Turnoff Thyristor memiliki efisiensi yang cukup tinggi.
- Membutuhkan lebih sedikit waktu untuk dapat beroperasi.
- Sakelar thyristor dapat beroperasi dengan frekuensi besar.
- Kapasitas penanganan daya sangat baik.
Kekurangan
Berikut adalah kekurangan yang dimiliki oleh Thyristor.
- Tidak dapat digunakan untuk frekuensi yang lebih tinggi.
- Di rangkaian AC, Thyristor perlu dihidupkan setiap siklus.
- Dapat menghentikan motor ketika terhubung, tetapi tidak dapat menahannya dalam keadaan diam.
- Tingkat respons Thyristor sangat rendah.
Demikian informasi terkait Pengertian Thyristor, jenis, cara kerja, penggunaan, kelebihan dan kekurangan serta simbol Thyristor yang bisa tim Kelasplc.com jabarkan. Semoga bisa memberikan wawasan untuk Kamu semuanya.
