Pengertian SCR, Fungsi dan Prinsip Kerja SCR - SCR (Silicon Controlled Rectifier) merupakan salah satu jenis komponen dioda yang berfungsi sebagai pengendali. Berbeda dengan komponen dioda pada umumnya yang hanya mempunyai 2 kaki terminal, SCR merupakan dioda yang memiliki 3 kaki terminal.
Kaki terminal ke-3 pada SCR tersebut dinamai dengan terminal "Gate" atau "Gerbang" yang memiliki fungsi sebagai pengendali (Control), sedangkan kaki lainnya sama seperti dioda pada umumnya yaitu terminal "Anoda" dan Terminal "Katoda". SCR ini merupakan salah satu komponen yang masuk ke dalam keluarga Thyristor.
SCR pertama kali diperkenalkan secara komersial pada tahun 1956. SCR mempunyai kemampuan untuk mengendalikan tegangan dan daya yang relatif tinggi dalam suatu perangkat kecil. Oleh karena itu SCR sering difungsikan sebagai saklar ataupun pengendali dalam suatu rangkaian elektronika yang menggunakan tegangan / arus menengah-tinggi (Medium-High Power).
Beberapa aplikasi SCR di rangkaian elektronika diantaranya seperti rangkaian Lampu Dimmer, rangkaian logika, rangkaian chopper, rangkaian osilator, rangkaian pengendali kecepatan motor, rangkaian timer, rangkaian inverter dan lain sebagainya.
SCR atau Thyristor ini terdiri dari 4 lapis semikonduktor yaitu PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) atau biasa disebut sebagai PNPN Trioda. Terminal "Gate" yang berfungsi sebagai pengendali terletak di lapisan bahan tipe-P yang berdekatan dengan kaki terminal "Katoda". Cara kerja dari SCR sendiri hampir sama dengan sambungan dua buah bipolar transistor (Bipolar Junction Transistor).
Bentuk dan Simbol SCR (Silicon Controlled Rectifier)
Berikut dibawah ini adalah bentuk dan simbol dari Silicon Controlled Rectifier atau SCR :
Prinsip Kerja SCR
Pada prinsipnya, cara kerja dari komponen SCR ini hampir sama dengan dioda pada umumnya, namun SCR memerlukan tegangan positif pada terminal "Gate" untuk dapat mengaktifkannya.
Pada saat terminal Gate diberikan tegangan positif sebagai pemicu (trigger), SCR akan menghantarkan arus listrik dari Anoda (A) ke Katoda (K). Sekali SCR mencapai keadaan "ON" maka selamanya akan ON meskipun tegangan positif yang berfungsi sebagai pemicu tersebut dilepaskan.
Untuk membuat SCR menjadi "OFF", arus maju Anoda-Katoda harus diturunkan hingga berada pada titik nol (Holding Current) SCR. Besarnya arus holding sebuah SCR dapat dilihat dari datasheet SCR itu sendiri.
Karena masing-masing jenis SCR memiliki arus holding yang berbeda-beda. Namun, pada dasarnya untuk mengembalikan SCR ke kondisi "OFF", kita hanya perlu menurunkan tegangan maju Anoda-Katoda ke titik Nol.
Jenis-jenis SCR
Jenis-jenis SCR dapat dibedakan dalam beberapa kategori. Diantaranya yaitu berdasarkan bentuk fisiknya serta berdasarkan karakteristik bias gate yang dihasilkan. Simak pembahasan mengenai jenis-jenis SCR dan klasifikasinya.
1. SCR Berdasarkan Packing
Jenis SCR yang pertama adalah dilihat dari bentuk fisiknya. Berdasarkan bentuk fisik dan packingnya, SCR dibedakan menjadi lima macam, diantaranya adalah sebagai berikut:
- Stud SCR atau SCR baut.
- Diamond pack, disebut demikian karena memiliki bentuk yang hampir sama seperti berlian.
- SCR Press diode atau SCR kancing.
- SCR SOT atau yang biasa disebut dengan SCR Isotop.
- SCR TO, ini merupakan salah satu jenis yang paling banyak dijumpai di pasaran. Bentuknya sama seperti transistor yang mempunyai 3 buah kaki.
2. SCR Berdasarkan Karakteristik Bias Gate
Selain dari bentuk fisiknya, jenis SCR juga dapat dibedakan menurut karakter bias gate yang dimilikinya. Berikut ini adalah jenis-jenis SCR jika dilihat dari karakter bias gate:
- Forward Blocking Mode
SCR dihubungkan dengan jaringan agar bisa membuat anoda dan katoda memiliki nilai positif. Namun untuk Gate masih dalam kondisi yang terbuka. Dalam rangkaian ini, J1 dan J3 menjadi bias maju sedangkan untuk J2 memiliki bias balik.
- Forward Conducting Mode
Pada mode yang kedua ini, SCR akan mengalami pergerakan mulai dari pemblokiran menuju ke konduksi. Untuk dapat melakukan pergerakan ini maka diharuskan untuk menggunakan dua metode, yaitu dengan menaikkan tegangan ke depan dan mengaplikasikan pulse positif.
- Reverse Blocking Mode
Reverse blocking mode merupakan kebalikan dari mode yang pertama. Peran dari J2 dalam hal ini adalah sebagai bias maju, sedangkan untuk J1 dan J3 merupakan bias balik. Anoda yang berselaras dengan katoda akan berubah menjadi positif.
Fungsi SCR
SCR memiliki beberapa fungsi, diantaranya adalah:
- Memiliki kemampuan untuk mengendalikan tegangan dan daya yang relatif tinggi dalam suatu perangkat kecil (controller).
- Sebagai saklar solid state arus searah (switching)
Fungsi SCR secara umum adalah sebagai alat pengendali arus pada suatu rangkaian elektronika. Silicon Controlled Rectifier sering diaplikasikan untuk berbagai keperluan. Diantaranya yaitu digunakan pada rangkaian otomotif dan perangkat elektronika.
Untuk pengaplikasiannya sendiri sering kita jumpai di berbagai rangkaian. Diantaranya seperti digunakan pada CDI, inverter, timer, lampu dimmer, rangkaian osilator dan lain sebagainya.
Karakteristik SCR
SCR memiliki karakteristik yang menjadi pembeda dengan komponen elektronika lainnya. Adapun karakteristik dari Silicon Controlled Rectifier adalah sebagai berikut:
- Material
Aspek yang pertama adalah dari segi bahan atau material penyusunnya, SCR terbuat dari bahan semikonduktor dan juga dilapisi dengan silikon. Bahan semikonduktor yang digunakan berjumlah 4 buah, jenisnya adalah PNPN (Positif-Negatif-Positif-Negatif).
Selain itu, pada komponen tersebut juga terdapat gerbang gate yang terbuat dari bahan semikonduktor. Namun bahan semikonduktor yang digunakan pada terminal gate adalah bahan dengan muatan positif.
- Kaki
Seringkali SCR ini disamakan dengan diode karena memang fungsi dari kedua komponen tersebut hampir sama. Hanya saja, SCR ini memiliki 3 buah kaki terminal, yaitu anoda, katoda dan gate. Sedangkan pada komponen dioda hanya memiliki 2 buah kaki terminal saja, yaitu anoda dan katoda.
Anoda berperan sebagai terminal input dan katoda sebagai terminal output. Sedangkan gate fungsinya sebagai pengendali atau controller. Maka dari itu, komponen ini disebut sebagai SCR (Silicon Controlled Rectifier).
- Kemampuan
SCR (Silicon Controlled Rectifier) merupakan komponen yang berfungsi sebagai controller. Kemampuan komponen tersebut untuk mengendalikan tegangan listrik pada rangkaian cukup tinggi sehingga pada rangkaian elektronik, SCR sering digunakan sebagai saklar.
- Susunan
Pada Silicon Controlled Rectifier, bahan semikonduktor yang digunakan tersusun dalam bentuk PNPN (Positif Negatif Positif Negatif). Selain itu, ada juga terminal gate yang memiliki muatan positif dan terletak di dekat katoda.
Cara Menentukan Kaki SCR
Seperti sebelumnya yang pernah dibahas, SCR terdiri dari 3 kaki terminal sebagai komponen penyusunnya. Jika dilihat secara sekilas, ketiga kaki terminal tersebut tidak memiliki banyak perbedaan.
Lalu bagaimana cara menentukan mana saja kaki terminal SCR? Simak selengkapnya penjelasan berikut ini.
- Untuk menentukan setiap kaki SCR, kita akan menggunakan alat yang bernama multimeter.
- Kemudian, pasangkan kabel hitam multimeter pada katoda dan kabel merah dipasang pada anoda dan gate.
- Selanjutnya amati reaksi dari alat tersebut. Apabila jarum pada multimeter bergerak, maka kaki-kaki terminal yang dihubungkan sudah benar.
- Namun apabila alat tersebut diam, maka kalian belum menemukan terminal katoda yang benar.
- Cara untuk menemukannya yaitu dengan memindahkan kabel probe pada kaki terminal yang lain dan lihatlah reaksi yang diberikan pada multimeter.
Cara Mengecek Kondisi SCR
Agar komponen dapat beroperasi sesuai dengan fungsinya, SCR tentunya harus dalam keadaan baik. Lalu, bagaimana cara mengecek kondisi komponen tersebut? Untuk mengecek kondisi SCR, kita juga masih menggunakan multimeter.
Mari langsung saja simak tahapan yang perlu dilakukan untuk memeriksa kondisi SCR secara akurat.
- Pertama, posisikan selector multimeter pada skala 1 ohm.
- Pasangkan, kabel hitam pada anoda dan kabel merah pada katoda dan gate.
- Ketika katoda dan gate di short dan jarum menunjukkan angka. Maka artinya komponen tersebut masih dalam keadaan baik.
- Namun apabila jarum multimeter menyimpang, artinya SCR sudah dalam keadaan rusak.
Demikianlah penjelasan mengenai pengertian SCR, simbol, bentuk, prinsip kerja dan karakterisitiknya. Semoga tulisan di atas dapat bermanfaat bagi kita semua. Sekian dan terimakasih.