1. TRIAC
Triac dapat dianggap sebagai dua buah SCR dalam
struktur kristal tunggal, dengan demikian maka Triac dapat
digunakan untuk melakukan pensaklaran dalam dua arah (arus bolak balik, AC).
Simbol dan struktur Triac adalah seperti ditunjukan dalam gamabr dibawah :
Gambar simbol dan struktur Triac.
Gambar Karakteristik dan skema aplikasi Triac.
Jika TRIAC sedang OFF, arus tidak dapat mengalir
diantara terminal-terminal utamanya (saklar terbuka). Jika TRIAC sedang ON,
maka dengan tahanan yang rendah arus mengalir dari satu terminal ke terminal
lainnya dengan arah aliran tergantung dari polaritas tegangan yang digunakan
(saklar tetutup).
Arus rata-rata yang dialirkan pada beban dapat bervariasi oleh adanya
perubahan harga waktu setiap perioda ketika TRIAC tersebut ON. Jika porsi waktu yang
kecil saat kondisi ON, maka arus rata-ratanya akan tinggi.
Kondisi suatu TRIAC pada setiap
perioda tidak dibatasi hingga 180o, dengan pengaturan picu dia dapat
menghantarkan hingga 360o penuh.
Tegangan gate untuk pemicu buasanya diberi notasi VGT , dan arus
gate pemicu dinotasikan dengan IGT.
Gambar Rangkaian picu TRIAC
Selama setengah perioda negative, muatan negative akan berada pada plat bagian atas kapasitor dan jika tegangan yang berada pada kapasitor telah mencukupi, maka TRIAC akan ON.
Kecepatan pengisian kapasitor diatur oleh hambatan R2, dimana
jika R2 bernilai besar, maka pengisisannya akan lambat sehingga terjadi
penundaan penyalaan yang panjang dan arus rata-ratanya kecil. Jika R2 bernilai
kecil, maka pengisian kapasitor akan cepat dan arus bebannya tinggi.
Gambar DIAC sebagai pengendali TRIAC
Rangkaian tersebut menggunakan DIAC sebagai pengen dali picu. Prinsip
kerjanya, jika tegangan input berada pada setengah periode positif, maka
kapasitor akan terisi muatan melebihi beban dan hambatan R. jika tegangan
kapasitor mencapai tegangan breakover DIAC, maka kapasitor mulai mengosongkan
muatan melalui DIAC ke gerbang (gate) TRIAC.
Pulsa trigger TRIAC akan menghantarkan TRIAC pada setengah perioda tadi dan
untuk setengah perioda berikutnya (negative) prinsipnya sama.
Sekali TRIAC dihidupkan, maka dia akan menghantarkan sepanjang arus yang
mengalir melaluinya tetap dipertahankan. TRIAC tidak dapat dimatikan oleh arus
balik layaknya suatu SCR. TRIAC dapat dimatikan dan kembali pada kondisi
menghambat, ketika arus beban AC yang melewatinya berharga nol (0), sebelum
setengah perioda lainnya digunakan. Faktor ini akan membatasi frekuensi respon
yang dimiliki oleh TRIAC tersebut.
Bagi beban-beban resitif, waktu yang tersedia guna mematikan suatu TRIAC
akan lebih panjang dari titik ketika arus bebannya jatuh hingga waktu dimana
tegangan balik mencapai nilai yang dapat menghasilkan arus latching yang
dibutuhkan.
Sedangkan bagi beban-beban induktif komutasinya akan lebih rumit lagi,
dimana jika arus beban jatuh dan TRIAC berhenti menghantar, maka tegangan masih
ada pada piranti tersebut. Jika tegangannya muncul terlalu cepat, maka akibat
yang dihasilkan oleh persambungan kapasitansi adalah tetap menghantarnya TRIAC
tersebut. Untuk itu maka sering digunakan rangkaian pengaman yang dapat
mengubah nilai perubahan (Range of Change) tegangan TRIAC.
Adapun pengaturan tegangan bolak-balik dengan menggunakan TRIAC ditunjukkan
pada gambar dibawah ini.
Contoh penggunaan TRIAC:
Pemakaian motor arus bolak-balik 1 fasa banyak digunakan dalam kehidupan
sehari-hari dibandingkan dengan motor arus searah. Pengontrolan pun sekarang
sudah banyak ragamnya dari mulai pengaturan putaran sampai pada proteksinya.
3. 2. DIAC
Kalau
dilihat strukturnya seperti gambar-8a, DIAC bukanlah termasuk keluarga
thyristor, namun prisip kerjanya membuat ia digolongkan sebagai thyristor. DIAC
dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor. Lapisan N pada transistor
dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat menyeberang menembus
lapisan ini. Sedangkan pada DIAC, lapisan N di buat cukup tebal sehingga
elektron cukup sukar untuk menembusnya. Struktur DIAC yang demikian dapat
juga dipandang sebagai dua buah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa
literatur DIAC digolongkan sebagai dioda.
Gambar : Struktur dan simbol DIAC
Sukar dilewati oleh arus dua arah, DIAC memang dimaksudkan untuk tujuan ini. Hanya dengan tegangan breakdown tertentu barulah DIAC dapat menghantarkan arus. Arus yang dihantarkan tentu saja bisa bolak-balik dari anoda menuju katoda dan sebaliknya. Kurva karakteristik DIAC sama seperti TRIAC, tetapi yang hanya perlu diketahui adalah berapa tegangan breakdown-nya.
Simbol dari
DIAC adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar-8b. DIAC umumnya dipakai
sebagai pemicu TRIAC agar ON pada tegangan input tertentu yang relatif tinggi.
Contohnya adalah aplikasi dimmer lampu yang berikut pada gambar-9.
Gambar : Rangkaian Dimmer
Jika diketahui IGT dari TRIAC pada rangkaian di atas 10 mA dan VGT = 0.7 volt. Lalu diketahui juga yang digunakan adalah sebuah DIAC dengan Vbo = 20 V, maka dapat dihitung TRIAC akan ON pada tegangan :
V = IGT(R)+Vbo+VGT = 120.7 V
Gambar : Sinyal keluaran TRIAC
Pada rangkaian dimmer, resistor R biasanya diganti dengan rangkaian seri resistor dan potensiometer. Di sini kapasitor C bersama rangkaian R digunakan untuk menggeser phasa tegangan VAC. Lampu dapat diatur menyala redup dan terang, tergantung pada saat kapan TRIAC di picu.
Pengaplikasian tyristor seperti Triac biasanya dipakai sebagai sistem pensaklaran pada motor AC yang berdaya besar seperti pada mesin cuci digital dan SCR biasanya dipakasi sebagai pensaklaran pada lampu otomatis (misal sakelar cahaya)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar