Bagi banyak orang yang tidak berkecimpung di dunia elektronika, mungkin SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah alat yang asing bagi mereka.
SCR adalah singkatan dari Silicon Controlled Rectifier, sebuah komponen semikonduktor yang berfungsi sebagai pengendali atau pengontrol arus listrik.
Namun, dalam artikel ini, kita akan menjelaskan SCR dengan lebih spesifik. Mulai dari pengertian SCR, fungsi, hingga cara kerjanya. Mari simak informasi selengkapnya di bawah ini.
Pengertian SCR (Silicon Controlled Rectifier)
Silicon Controlled Rectifier (SCR) adalah komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar atau pengendali dalam rangkaian. Pertama kali diperkenalkan pada tahun 1956, SCR merupakan jenis komponen semikonduktor yang memiliki fungsi mirip dengan dioda, yaitu mengalirkan arus listrik dari anoda ke katoda.
Namun, SCR memiliki kemampuan tambahan dalam mengendalikan tegangan atau daya, sehingga sering disebut sebagai controller atau pengendali. Dalam hal penampilan, dioda dan SCR hampir serupa, dengan perbedaan utama terletak pada jumlah terminal.
Dioda hanya memiliki dua terminal, yaitu anoda dan katoda, sedangkan SCR memiliki tiga terminal, yaitu katoda, anoda, dan terminal gate. Perbedaan ini menjadikan SCR memiliki keunggulan dalam mengontrol aliran arus listrik.
Cara Kerja SCR
SCR (Silicon Controlled Rectifier) terdiri dari empat komponen penyusun yang memungkinkannya mengalirkan arus listrik. Komponen-komponen ini terbuat dari bahan semikonduktor dan dilapisi dengan silikon.
Seperti dioda pada umumnya, prinsip kerja SCR adalah mengalirkan arus dari anoda ke katoda.
- Untuk menjalankan SCR, arus listrik harus diaktifkan melalui terminal gate. Arus ini melewati resistansi dan memicu trigger.
- Trigger mengubah keadaan dari PNPN (Positif Negatif Positif Negatif) menjadi PN saja. Ketika arus melalui terminal gate dan memicu trigger, SCR akan aktif secara otomatis dan menghubungkan terminal anoda dan katoda.
- Meskipun arus yang memicu trigger di terminal gate berhenti, SCR tetap dalam keadaan ON dan tetap aktif.
- Untuk mematikannya, arus yang mengalir dari anoda ke katoda harus diatur ke titik nol (holding current). Ketika berada dalam keadaan holding current, SCR dapat beralih dari keadaan ON menjadi OFF.
Fungsi SCR
SCR memiliki fungsi utama sebagai pengendali arus pada rangkaian. Dengan kemampuannya untuk mengatur arus listrik dengan presisi, SCR sangat berguna dalam mengontrol aliran daya pada berbagai aplikasi.
Pengaplikasian SCR dapat ditemukan dalam berbagai rangkaian elektronik. Misalnya, SCR sering digunakan dalam sistem pengapian CDI (Capacitor Discharge Ignition) pada sepeda motor, di mana SCR berperan dalam memicu api pada busi untuk menghasilkan percikan pembakaran.
Selain itu, SCR juga digunakan dalam rangkaian osilator, inverter, timer, lampu dimmer, dan berbagai aplikasi lainnya. Dalam rangkaian inverter, SCR berfungsi mengubah arus searah menjadi arus bolak-balik, sedangkan pada lampu dimmer, SCR mengontrol intensitas cahaya dengan mengatur lebar pulsa arus listrik.
Dengan fleksibilitas penggunaannya, SCR menjadi komponen yang sangat berguna dalam dunia elektronika dan otomotif. Keandalannya dalam mengendalikan arus dan kemampuan untuk beroperasi dalam berbagai kondisi membuat SCR menjadi pilihan yang populer dalam rangkaian yang membutuhkan pengaturan arus yang presisi dan stabil.
Simbol dan Bentuk SCR
Agar dapat memahami SCR secara mendalam, pengetahuan tentang simbol dan bentuk fisik komponen ini sangatlah penting.
Berikut adalah gambar detail yang menggambarkan bentuk, simbol, dan diagram SCR untuk memberikan pemahaman yang lebih jelas.
Jenis-Jenis SCR dan Klasifikasinya
SCR (Silicon Controlled Rectifier) dapat dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan kategori tertentu. Klasifikasi tersebut meliputi jenis berdasarkan bentuk fisik dan karakteristik bias gate yang dihasilkan.
Simak pembahasan mengenai jenis-jenis SCR dan klasifikasinya sebagai berikut:
1. SCR Berdasarkan Packing
SCR (Silicon Controlled Rectifier) merupakan komponen elektronik penting yang digunakan dalam berbagai aplikasi. Salah satu cara untuk mengklasifikasikan jenis SCR adalah berdasarkan bentuk fisik dan packingnya. Berikut adalah lima macam jenis SCR berdasarkan bentuk fisiknya:
- Stud SCR memiliki packing berbentuk baut. Stud SCR sering digunakan dalam aplikasi daya tinggi karena dapat menangani arus dan tegangan yang tinggi.
- SCR TO memiliki bentuk fisik yang mirip dengan transistor. SCR TO banyak digunakan dalam rangkaian elektronik dan memiliki kemampuan yang baik dalam mengendalikan arus listrik.
- SCR SOT merupakan SCR dengan packing berbentuk isotop. SCR SOT biasanya digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan ukuran yang lebih kecil, sehingga cocok untuk perangkat elektronik yang membutuhkan ruang yang terbatas.
- SCR Diamond memiliki bentuk fisik yang menyerupai berlian. SCR Diamond biasanya digunakan dalam aplikasi daya tinggi dan membutuhkan pendinginan yang efektif karena menghasilkan panas yang tinggi.
- SCR Press Diode memiliki bentuk fisik yang menyerupai kancing. SCR Press Diode biasanya digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan mounting yang mudah dan kompak.
SCR Berdasarkan Karakteristik Bias
SCR (Silicon Controlled Rectifier) memiliki beberapa jenis yang dibedakan berdasarkan karakteristik bias gate yang dihasilkan. Berikut adalah tiga jenis karakteristik bias SCR:
- Mode Forward Blocking SCR
Pada mode ini, SCR berfungsi untuk menghalangi arus bias maju sehingga terjadi pemblokiran. Terminal anoda dan katoda memiliki tegangan positif.
Ketika terminal katoda dan anoda dalam keadaan positif, terminal gate akan terbuka. Dalam kondisi ini, persimpangan J2 menjadi bias balik, sedangkan J1 dan J3 berada dalam keadaan bias maju.
- Mode Forward Conduction SCR
Mode ini adalah ketika SCR berubah dari pemblokiran menjadi konduksi. Ketika mode ini diterapkan, persimpangan J2 akan mengalami breakdown.
SCR akan beralih menjadi saklar tertutup dan memasuki mode konduksi. Sebagai hasilnya, arus listrik dapat mengalir melalui komponen tersebut. Terdapat dua cara untuk mengubah mode pemblokiran menjadi konduksi.
Cara pertama adalah dengan menggunakan pulse positif pada terminal gerbang. Cara kedua adalah dengan meningkatkan tegangan hingga tegangan pada katoda dan anoda melebihi tegangan SCR.
- Mode Reserve Blocking SCR
Pada mode ini, terminal J2 pada SCR dalam keadaan bias balik, sementara terminal J1 dan J3 dalam kondisi bias maju. Hal ini terjadi ketika anoda dan katoda memiliki muatan yang sama-sama positif.
Pada mode reserve blocking, arus bocor yang dihasilkan oleh terminal gate adalah arus bocor kecil. Oleh karena itu, perangkat ini menawarkan impedansi yang tinggi, terutama jika tegangan breakdown yang dihasilkan memiliki voltase yang rendah.
Karakteristik SCR
SCR (Silicon Controlled Rectifier) memiliki sifat dan karakteristik yang membedakannya dari komponen elektronika lainnya. Berikut adalah beberapa karakteristik SCR:
- Material
SCR terbuat dari bahan semikonduktor dengan lapisan silikon. Terdiri dari empat bahan semikonduktor jenis PNPN (Positif Negatif Positif Negatif). Terminal gate juga terbuat dari bahan semikonduktor dengan muatan positif.
- Kaki
SCR memiliki tiga terminal, sedangkan dioda hanya memiliki dua terminal. Terminalnya terdiri dari anoda, katoda, dan gate. Terminal gate berfungsi sebagai pengendali untuk menghubungkan arus dalam rangkaian.
- Kemampuan
SCR berperan sebagai pengendali tegangan dalam rangkaian. Kemampuan SCR untuk mengendalikan tegangan listrik cukup tinggi, sehingga sering digunakan sebagai saklar dalam rangkaian elektronik.
- Susunan
SCR terdiri dari bahan semikonduktor yang disusun dalam bentuk PNPN. Terminal gate memiliki muatan positif dan berada dekat dengan katoda.
Cara Menentukan Kaki SCR
SCR terdiri dari tiga kaki terminal yang serupa, membuatnya sulit untuk dibedakan dengan sekilas. Namun, berikut ini adalah langkah-langkah untuk mengetahui terminal mana yang termasuk ke dalam SCR:
- Gunakan alat yang disebut multimeter.
- Sambungkan probe hitam multimeter ke terminal katoda.
- Sambungkan probe merah multimeter ke terminal anoda dan gate.
- Perhatikan respons yang ditunjukkan oleh multimeter. Jika jarum multimeter bergerak, berarti kaki-kaki terminal yang terhubung sudah benar.
- Jika multimeter tidak menunjukkan pergerakan, coba pindahkan probe ke kaki terminal lainnya. Lalu perhatikan respons yang diberikan oleh multimeter.
Cara Mengecek Kondisi SCR
Untuk dapat bekerja sesuai dengan fungsinya, SCR tentunya harus dalam keadaan baik. Lalu bagaimana cara untuk mengecek kondisi dari alat tersebut?
Untuk mengecek kondisi SCR, kita juga masih menggunakan alat ukur multimeter, baik jenis multimeter analog maupun digital.
Mari langsung saja kita cek apa saja tahapan yang perlu dilakukan untuk memeriksa kondisi SCR secara akurat.
- Gunakan multimeter dengan skala 1 ohm, baik itu multimeter analog maupun digital.
- Hubungkan probe hitam multimeter ke kaki terminal anoda.
- Sambungkan probe merah multimeter ke kaki terminal katoda dan gate.
- Amati indikasi pada multimeter. Jika jarum multimeter menunjukkan angka ketika katoda dan gate dihubungkan (shorted), itu menunjukkan bahwa SCR dalam kondisi baik.
- Namun, jika jarum multimeter tidak menunjukkan angka atau menunjukkan pergeseran, itu menandakan bahwa SCR telah rusak.
Dengan mengikuti langkah-langkah di atas, Anda dapat memeriksa kondisi SCR menggunakan multimeter untuk menentukan apakah alat tersebut masih berfungsi dengan baik atau telah rusak.
Kesimpulan
SCR (Silicon Controlled Rectifier) adalah komponen elektronik yang berfungsi sebagai saklar atau pengendali. Meskipun secara kasat mata mirip dengan dioda, namun SCR memiliki tiga kaki terminal yang terdiri dari katoda, anoda, dan gate.
SCR terbuat dari bahan semikonduktor yang dilapisi dengan silikon, memberikan kemampuan yang baik dalam mengendalikan tegangan listrik. Karena itu, SCR sering digunakan dalam berbagai perangkat elektronik.
SCR dapat digunakan dalam rangkaian osilator, rangkaian gerbang logika, lampu dimmer, inverter, CDI, dan banyak lagi.