Pengertian Thyristor, Fungsi, Jenis dan Cara Kerja Thyristor - Thyristor merupakan komponen elektronika semikonduktor yang berfungsi sebagai saklar atau pengendali. Pada umumnya, thyristor ini memiliki dua hingga empat kaki terminal. Meskipun terbuat dari bahan semikonduktor, Thyristor tidak difungsikan sebagai penguat sinyal seperti transistor. Istilah "Thyristor" sendiri berasal dari bahasa yunani yang memiliki arti "Pintu".
Pada prinsipnya, thyristor yang memiliki tiga terminal akan menggunakan arus/tegangan rendah yang diberikan pada salah satu kaki terminalnya untuk mengendalikan arus/tegangan tinggi yang melewati dua terminal lainnya.
Sedangkan untuk thyristor yang memiliki dua terminal dan tidak memiliki terminal kendali (Gate), fungsi saklarnya akan diaktifkan apabila tegangan pada kedua terminalnya mencapai level tertentu.
Level tegangan yang dimaksud tersebut biasa disebut dengan Breakdown Voltage atau Breakover Voltage. Pada saat dibawah tegangan breakdownnya, kedua kaki terminal tidak akan mengaliri arus listrik atau berada di posisi OFF.
Berbicara mengenai saklar elektronik, pada dasarnya kita juga dapat menggunakan transistor. Namun, jika dibandingkan dengan transistor, thyristor yang didedikasi sebagai komponen saklar ini akan dapat berfungsi lebih baik.
Hal ini dikarenakan transistor memerlukan tegangan/arus yang tepat untuk mengoperasikan fungsi saklarnya, jika tegangan/arus yang diberikannya tidak sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan maka transistor tersebut akan berada diantara keadaan ON dan OFF.
Saklar yang berada diantara keadaan ON dan OFF bukanlah suatu saklar yang baik. Berbeda dengan transistor, Thyristor dirancang untuk hanya berada di dua keadaan yaitu keadaan ON atau keadaan OFF saja.
Dalam aplikasinya, thyristor banyak digunakan di perangkat atau rangkaian elektronika seperti pengendali daya, osilator, peredam cahaya, osilator, timer, pengendali kecepatan motor listrik dan lain sebagainya.
Fungsi Thyristor
Komponen ini memiliki fungsi yang hampir sama seperti sebuah saklar, yaitu berfungsi untuk memutus serta menyambungkan arus listrik pada sebuah rangkaian. Untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik, thyristor menggunakan picu yang terletak pada terminal gate.
Penggunaan thyristor sering kita jumpai di berbagai komponen elektronik terutama pada jenis alat yang bekerja dengan picu otomatis. Thyristor dapat diaplikasikan di berbagai tipe peralatan listrik. Mulai dari peralatan yang menggunakan arus kecil ataupun yang menggunakan arus listrik besar.
Berikut beberapa fungsi dari thyristor yang perlu kalian ketahui:
- Sebagai penyearah
- Digunakan untuk memanipulasi robot.
- Mengontrol frekuensi dan kecepatan.
- Untuk mengubah daya.
- Digunakan untuk kontrol cahaya.
- Digunakan untuk mengontrol suhu atau temperatur.
Jenis-jenis Thyristor
Beberapa komponen elektronika yang tergolong dalam kelompok Thyristor diantaranya :
1. SCR (Silicon Controlled Rectifier)
SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah jenis Thyristor yang memiliki tiga kaki terminal yang masing-masing terminal dinamai dengan GATE, ANODA dan KATODA. Secara struktur, SCR terdiri dari 4 lapis semikonduktor yaitu PNPN yang terminal pengendalinya terdapat pada lapisan P (Positif).
2. SCS (Silicon Controlled Switch)
SCS (Silicon Controlled Switch) merupakan jenis Thyristor yang memiliki 4 kaki terminal yaitu terminal GATE, ANODE GATE, ANODE dan CATHODE. Sama seperti SCR, SCS atau Silicon Controlled Switch juga berfungsi sebagai Saklar.
3. TRIAC (Triode for Alternating Current)
TRIAC adalah Thyristor yang berkaki terminal tiga yang masing-masing terminalnya dinamai dengan GATE, MI1 dan MI2. Setelah dipicu (trigger) menjadi ON, TRIAC mampu menghantarkan arus listrik dari kedua arah. Oleh karena itu, TRIAC atau Triode for Alternating Current sering disebut juga dengan Bidirectional Triode Thyristor.
4. DIAC (Diode Alternating Current)
DIAC adalah Thyristor yang hanya memiliki dua kaki terminal dan dapat menghantar arus listrik dari kedua arah apabila tegangan melampaui batas tegangan breakovernya (tegangan breakdown). DIAC sering disebut juga dengan Bidirectional Thyristor.
Cara Kerja Thyristor
Karena berfungsi sebagai saklar, pastinya thyristor memiliki cara kerja yang tidak jauh berbeda dengan saklar pada umumnya. Dalam sebuah rangkaian elektronika, arus listrik harus masuk ke terminal gate terlebih dahulu agar thyristor dapat aktif.
Jadi agar bisa beroperasi, arus listrik harus terlebih dahulu dialirkan menuju ke terminal gate. Setelah mendapatkan sinyal dari terminal gate, maka selanjutnya thyristor akan berada dalam keadaan ON. Setelah dalam posisi ON, ketika terminal gate mulai kehilangan kontrol, maka seluruh induksi tegangan sudah terkendali secara internal.
Jadi, meskipun arus listrik pada terminal gate diputuskan, thyristor masih tetap dalam keadaan ON. Lalu, jika arus listrik ingin kembali pada posisi off, maka tegangan harus dialirkan pada titik 0 terlebih dahulu.
Simbol Thyristor
Coba kalian perhatikan gambar simbol thyristor di atas agar dapat memahami bagaimana cara kerja dari komponen yang satu ini. Pertama, thyristor disimbolkan dengan bentuk segitiga dengan duah buah garis lurus. Dan kedua buah garis lurus ini berada di bagian puncak serta bagian alasnya.
Garis yang posisinya pada bagian puncak adalah katoda, sedangkan garis yang letaknya pada bagian alas merupakan lambang dari anoda. Kemudian, pada bagian alas dapat ditemukan juga dari yang posisinya sejajar. Garis sejajar tersebut dinamakan sebagai gerbang gate atau terminal gate.
Struktur Thyristor
Setelah mengetahui bagaimana simbol dan cara kerja thyristor, sekarang kalian sudah memiliki sedikit gambaran bagaimana struktur thyristor, bukan? Struktur pada thyristor ini sebenarnya cukup sederhana karena memang hampir sama dengan saklar pada umumnya.
Berikut susunan yang terdapat pada thyristor:
- NPNP (Negatif-Positif-Negatif-Positif).
- PNPN (Positif-Negatif-Positif-Negatif).
Struktur NPNP pada thyristor terjadi ketika terminal gate dihubungkan dengan base dasar dari thyristor. Selain itu, ketika emitor terhubung dengan katoda, maka struktur yang terdapat pada komponen tersebut juga NPNP.
Lalu, lain halnya ketika emitor disambungkan pada anoda, maka yang terjadi adalah struktur rangkaian pun akan ikut berubah. Dimana komponen tersebut akan memiliki susunan dengan struktur PNPN.
Karakteristik Thyristor
Secara fungsional, memang komponen ini selalu dikatakan mirip dengan saklar, namun tetap saja thyristor memiliki beberapa perbedaan dari saklar pada umumnya terutama jika dilihat dari karakteristik atau ciri khasnya.
Berdasarkan kondisi yang terjadi pada perangkat tersebut, karakteristik pada thyristor dapat dibedakan menjadi 3 macam:
- Reserve Blocking.
- Forward Blocking.
- Conducting.
Berikut penjelasan yang lebih detail mengenai 3 macam karakteristik thyristor.
1. Reserve Blocking
Kondisi yang pertama adalah kondisi dimana thyristor berada dalam keadaan reserve blocking atau tegangan balik. Kondisi ini terjadi ketika alat tersebut melakukan penutupan terhadap arus yang mengalir pada rangkaian.
Jadi ketika arus listrik mengalir pada arah tertentu, maka salah satu arahnya akan terblokir. Kondisi inilah yang disebut sebagai bias balik atau reserve blocking.
2. Forward Blocking
Forward blocking atau disebut juga sebagai tegangan maju merupakan kondisi dimana rangkaian listrik mengalami tegangan maju, maka secara otomatis arus maju tersebut akan diblokir.
Kemudian terminal gate atau gerbang gate juga tidak akan terstimulasi sehingga thyristor akan tetap dalam kondisi off atau mati.
3. Conducting
Ketika gerbang gate mendapatkan stimulasi, maka hal ini akan membuat thyristor menjadi dalam keadaan ON. Ketika sudah ON, maka alat tersebut akan terus aktif. Lalu bagaimana untuk mengembalikannya pada kondisi off?
Mudah saja, yaitu thyristor harus dibiarkan begitu saja sampai nantinya arus mencapai batas minimal yaitu titik 0.
Rangkaian Switching Thyristor
Pada aplikasinya, Thyristor dapat dirangkai menjadi dua jenis yaitu bolak-balik (AC) dan searah (DC).
1. Rangkaian Thyristor DC
Thyristor dapat digunakan sebagai saklar DC ketika tersambung dengan arus yang searah. Fungsinya adalah mengatur beban dan arus searah yang nilainya besar. Ketika menggunakan thyristor sebagai saklar, komponen tersebut akan berperan layaknya pengunci atau kait.
Hal ini dapat terjadi karena ketika thyristor dalam posisi ON, maka akan tetap ON sampai diatur ulang secara manual oleh pengguna.
2. Rangkaian Thyristor AC
Sifat thyristor tentu akan berbeda ketika dihubungkan dengan sumber arus listrik bolak-balik. Hal ini bisa terjadi karena arus AC yang masuk ke thyristor akan membalik polaritas secara teratur.
Maka dari itu, semua thyristor yang digunakan dalam rangkaian listrik AC akan menjadi reverse bias secara otomatis serta membuat Off selama satu setengah siklus.
Demikianlah penjelasan mengenai pengertian thyristor, fungsi, cara kerja, struktur, simbol, karakteristik, rangkaian switching dan jenisnya. Semoga tulisan di atas dapat bermanfaat bagi kita semua. Sekian dan terimakasih.