DIAC adalah perangkat dua terminal yang dapat berfungsi sebagai saklar berdasarkan tegangan yang diberikan padanya.
Perangkat switching elektronik daya yang paling populer dan umum digunakan adalah BJT, MOSFET, dan IGBT.
Namun, ketika melakukan switching dalam bentuk gelombang AC, kita menggunakan TRIAC untuk melakukan switching arus di kedua arah.
Karena kelemahan TRIAC adalah tidak dapat ditrigger atau diaktifkan secara simetris, kita memerlukan komponen pendukung seperti DIAC.
Apa yang dimaksud dengan DIAC? Bagaimana DIAC bekerja dalam sebuah rangkaian? Untuk penjelasan lengkapnya, simak materi DIAC yang dijelaskan oleh Teknoindie.com di bawah ini.
Pengertian DIAC
DIAC adalah singkatan dari Diode Alternating Current. Ini adalah saklar semikonduktor dua arah yang dapat aktif dalam bias maju dan mundur.
Aliran arus listrik dapat terjadi jika tegangan yang diberikan ke DIAC melebihi tegangan break-overnya.
DIAC termasuk dalam kelompok Thyristor dan sebagian besar digunakan untuk memicu TRIAC dan rangkaian Thyristor lainnya.
DIAC dapat mengalirkan arus listrik dalam dua arah karena terdiri dari dua dioda yang disusun secara paralel. Dua dioda ini mengalirkan arus maju dan mundur terhadap kedua sisi, sehingga DIAC dapat dianggap sebagai komponen elektronik dua arah.
Struktur Dasar dan Simbol TRIAC
Dari segi strukturnya, DIAC memiliki 3 lapisan semikonduktor yang hampir serupa dengan sebuah Transistor PNP. Namun, terdapat perbedaan penting antara keduanya. Pada Transistor PNP, lapisan N dibuat tipis agar elektron dapat dengan mudah melewati lapisan N tersebut. Sedangkan pada DIAC, lapisan N dibuat cukup tebal sehingga elektron sulit menembusnya, kecuali jika tegangan yang diberikan pada DIAC melebihi batas Breakover (VBO) yang telah ditetapkan.
Struktur DIAC yang mirip dengan dua dioda yang disusun secara paralel menyebabkan perilaku penghantaran arus yang unik. Pada kondisi normal, saat tegangan diberikan pada DIAC yang kurang dari VBO, lapisan N yang tebal mencegah aliran arus. Namun, saat tegangan melebihi VBO, lapisan N menjadi konduktif dan memungkinkan arus mengalir.
DIAC digunakan dalam berbagai aplikasi, terutama untuk mentrigger TRIAC dalam rangkaian switching AC. Karena DIAC bersifat bi-directional, artinya dapat mengalirkan arus dalam kedua arah, sehingga cocok untuk penggunaan dalam rangkaian AC.
Simbol DIAC biasanya dilambangkan sebagai dua dioda yang dihubungkan secara paralel, dengan garis yang menghubungkan kedua dioda tersebut. Kedua terminal DIAC biasanya disimbolkan sebagai A1 (Anoda 1) dan A2 (Anoda 2) atau MT1 (Main Terminal 1) dan MT2 (Main Terminal 2).
Gambar dan struktur mendasar DIAC beserta simbolnya bisa ditemukan dalam ilustrasi di bawah ini.
Cara Kerja DIAC
Setelah memahami pengertian DIAC dan simbolnya, langkah selanjutnya adalah memahami cara kerja DIAC.
DIAC bekerja berdasarkan prinsip polaritasnya masing-masing. Misalkan terminal MT1 dianggap positif, maka lapisan P1 di dekat MT1 akan diaktifkan, sehingga konduksi akan terjadi dalam urutan P1-N2-P2-N3.
Ketika arus mengalir dari MT1 ke MT2, sambungan antara P1-N2 dan P2-N3 diberi Bias Maju, sementara sambungan antara N2-P2 diberi bias mundur.
Sebaliknya, jika terminal MT2 dianggap positif, maka lapisan P2 di dekat MT2 akan diaktifkan dan konduksi akan berlangsung dalam urutan P2-N2-P1-N1.
Arus akan mengalir dari MT2 ke MT1 dan sambungan antara P2-N2 dan P1-N1 diberi bias maju, sementara sambungan antara N2-P1 diberi bias mundur. Dengan demikian, konduksi dapat terjadi dalam kedua arah.
Contoh Rangkaian DIAC
Untuk memahami prinsip kerja DIAC, gambar di atas adalah contoh rangkaian tentang bagaimana DIAC digunakan untuk mengedipkan LED.
Rangkaian tersebut terdiri dari dua dioda 1N4007 sebagai dioda penyearah dengan rating 1000V 1A, serta kapasitor 47uF dengan rating setidaknya 300V.
Untuk DIAC, dapat menggunakan tipe DB3, DB4, atau NTE640. Dua resistor 20k dan 100 Ohm (½ Watt) digunakan bersama dengan LED standar warna biru (3V).
Dalam rangkaian tersebut, dua dioda digunakan untuk proteksi dan mengubah arus AC menjadi DC.
Kapasitor cepat diisi oleh dioda, dan begitu tegangan di kapasitor mencapai tegangan breakdown DIAC, DIAC mulai menghantarkan arus listrik dan menyalakan LED.
Setelah LED menyala dan arus melewati DIAC, penurunan tegangan berkurang dan kapasitor mengosongkan muatan melalui resistor 20k.
Sebagai catatan: Jika kamu ingin mengontrol waktu nyala dan mati LED, kamu dapat mengubah nilai kapasitor.
Penggunaan DIAC
Aplikasi utama DIAC adalah untuk memicu TRIAC. TRIAC memiliki pemicu yang asimetris karena perbedaan struktur di kedua bagian.
Karena asimetris ini, TRIAC tidak dapat dipicu pada tegangan yang sama untuk arus maju dan mundur. Pemicuan asimetris ini menghasilkan harmonisa dalam sistem.
Semakin besar asimetri, semakin besar pula harmonisanya. Harmonisa menyebabkan banyak masalah dalam sistem dan harus dikurangi.
Maka dari itu, DIAC dihubungkan secara seri ke gate TRIAC. DIAC memiliki tegangan breakdown maju dan mundur yang sama, sehingga DIAC akan aktif ketika tegangan melebihi VBO di kedua arah.
DIAC dapat memicu TRIAC untuk kedua setengah siklus AC pada tingkat tegangan yang sama, menciptakan pemicu yang simetris.
DIAC adalah perangkat berdaya rendah dan tidak cocok untuk mengatur daya sendiri, tetapi dengan digabungkan dengan TRIAC,
DIAC dapat mengatur rangkaian berdaya tinggi seperti dalam kontrol kecepatan motor, pemanas, dimmer, dll.
Kelebihan dan Kekurangan DIAC
Sama seperti komponen elektronik lainnya, DIAC memiliki kelebihan dan kekurangan. Berikut adalah beberapa di antaranya.
Kelebihan:
- Memberikan karakteristik switching yang simetris.
- Switching yang simetris membantu mengurangi harmonik dalam sistem.
- Memiliki tegangan jatuh (drop) saat dalam keadaan on yang rendah.
- Penurunan tegangan meningkat seiring dengan peningkatan tegangan.
- Dapat dengan mudah melakukan switching dengan menambah atau mengurangi tegangan yang diberikan.
- Memberikan kontrol daya yang halus saat digunakan untuk memicu thyristor dan TRIAC.
Kekurangan:
- Merupakan perangkat berdaya rendah.
- Hanya beroperasi ketika tegangan meningkat di atas 30 volt.
- Tidak dapat memblokir tegangan tinggi.
Kesimpulan
Dari penjelasan materi di atas, dapat disimpulkan bahwa untuk mencapai pemicu yang simetris, DIAC dihubungkan secara seri ke gate TRIAC.
Demikianlah informasi terkait Pengertian DIAC, cara kerja, penggunaan, kelebihan, dan kekurangan, serta simbol DIAC yang dapat kami jelaskan. Semoga dapat memberikan wawasan bagi semua pembaca.