Thyristor adalah komponen elektronika yang fungsinya mirip dengan saklar. Thyristor berfungsi sebagai alat yang mengendalikan arus listrik pada rangkaian tertentu.
Kita akan membahas lebih detail mengenai thyristor, mulai dari pengertian, fungsi, jenis, karakteristik, hingga cara kerjanya.
Pengertian Thyristor
Thyristor berasal dari Bahasa Yunani yang berarti "pintu". Penamaan ini sesuai dengan fungsi thyristor yang mirip dengan pintu, yaitu mengontrol arus masuk dan keluar dalam rangkaian.
Ketika arus listrik masuk ke dalam rangkaian, thyristor akan membuka dan menutup secara otomatis. Hal ini memungkinkan perpindahan elektron dapat dilakukan dengan terkontrol.
Thyristor juga dikenal sebagai saklar atau switch karena fungsinya yang serupa. Komponen thyristor terdiri dari 2, 3, atau 4 kaki terminal dan umumnya terbuat dari bahan semikonduktor.
Thyristor digunakan dalam berbagai aplikasi elektronik seperti timer, osilator, pengendali daya, motor listrik, peredam cahaya, dan lain-lain.
Fungsi Thyristor
Thyristor adalah komponen elektronika yang berfungsi sebagai saklar untuk mengatur arus listrik dalam sebuah rangkaian.
Untuk mengalirkan atau memutuskan arus listrik, thyristor menggunakan picu yang terhubung ke terminal gate.
Thyristor sering digunakan dalam berbagai komponen elektronik, terutama pada perangkat yang beroperasi dengan picu otomatis.
Thyristor dapat diaplikasikan pada berbagai peralatan listrik, baik yang menggunakan arus kecil maupun besar.
Fungsi thyristor antara lain sebagai penyearah, pengubah daya, pengontrol robot, pengatur frekuensi dan kecepatan, pengatur suhu, pengendali cahaya, dan berbagai fungsi lainnya.
Cara Kerja Thyristor
Karena sering disebut sebagai saklar, cara kerja thyristor sebenarnya tidak jauh berbeda dengan saklar konvensional. Pada sebuah perangkat, arus listrik harus dialirkan ke terminal gate terlebih dahulu agar thyristor dapat aktif.
Untuk beroperasi, arus listrik harus mengalir ke terminal gate. Setelah mendapat sinyal dari gate, thyristor akan menjadi ON. Setelah ON, meskipun arus pada gate diputuskan, thyristor tetap akan tetap dalam keadaan ON. Ketika ingin mematikan thyristor, tegangan harus dialirkan pada titik 0 terlebih dahulu.
Simbol Thyristor
Perhatikan gambar simbol thyristor di atas untuk memahami cara kerja komponen ini.
Simbol thyristor terdiri dari segitiga dengan dua garis lurus, satu berada di puncak segitiga dan satu lagi di bagian alasnya.
Garis di puncak segitiga melambangkan katoda, sementara garis di bagian alas melambangkan anoda. Pada bagian alas, terdapat garis sejajar yang melambangkan gerbang gate atau terminal gate.
Struktur Thyristor
Dari penjelasan tersebut, mungkin Anda sudah memiliki gambaran tentang struktur thyristor. Strukturnya bisa dikatakan sangat sederhana, mirip dengan saklar pada umumnya.
Struktur thyristor terdiri dari:
- NPNP (Negatif-Positif-Negatif-Positif).
- PNPN (Positif-Negatif-Positif-Negatif).
Struktur NPNP terbentuk ketika gerbang gate terhubung dengan base thyristor, dan emitor terhubung ke katoda. Ketika emitor terhubung ke anoda, struktur akan berubah menjadi PNPN.
Karakteristik Thyristor
Meskipun mirip dengan saklar dalam fungsinya, thyristor memiliki perbedaan yang signifikan, terutama dalam karakteristiknya.
Karakteristik thyristor dapat dibedakan menjadi tiga jenis berdasarkan kondisinya:
- Reserve Blocking.
- Forward Blocking.
- Conducting.
Berikut penjelasan lebih detail tentang ketiga karakteristik thyristor tersebut.
1. Reverse Blocking
Kondisi pertama adalah kondisi reserve blocking pada thyristor. Ini terjadi ketika thyristor memblokir arus listrik yang mengalir dalam rangkaian.
Dalam kondisi ini, arah arus listrik terhalang sehingga disebut sebagai reserve blocking atau bias balik.
2. Forward Blocking
Forward blocking, juga dikenal sebagai tegangan maju, terjadi ketika rangkaian listrik mengalami tegangan maju, yang menyebabkan arus maju diblokir.
Pada saat yang sama, gerbang gate tidak terstimulasi, menjaga thyristor tetap dalam kondisi off atau mati.
3. Conducting
Ketika terminal gerbang terstimulasi, thyristor akan berada dalam kondisi on. Setelah aktif, thyristor akan tetap dalam keadaan tersebut. Bagaimana cara mematikannya?
Caranya cukup mudah, yaitu dengan membiarkan thyristor dalam keadaan tersebut sampai arus listrik mencapai batas minimal, yaitu titik 0.
Jenis-Jenis Thyristor
Thyristor memiliki berbagai jenis yang bekerja dengan mekanisme masing-masing. Beberapa jenis thyristor antara lain:
- Silicon Controlled Rectifier (SCR).
- Silicon Controlled Switch (SCS).
- Triode for Alternating Current (TRIAC).
- Diode Alternating Current (DIAC).
Berikut penjelasan lebih lanjut mengenai jenis-jenis thyristor yang penting untuk diketahui.
1. Silicon Controlled Retcifier (SCR)
Silicon Controlled Rectifier atau SCR adalah jenis thyristor yang berfungsi sebagai pengendali. SCR terdiri dari tiga kaki terminal utama, yaitu katoda, anoda, dan terminal gate.
Terminal gate pada SCR, yang merupakan gabungan kutub positif dan negatif, berperan sebagai pengendali. Ketika terminal gate terhubung dengan benar dan dialiri arus listrik, elektron dapat mengalir dari anoda ke katoda.
Jika arus diputus dari terminal gate, SCR tetap dalam keadaan ON hingga arus tersebut mencapai titik 0.
2. Silicon Controlled Switch (SCS)
Silicon Controlled Switch atau SCS adalah jenis thyristor yang hampir mirip dengan SCR, namun dengan 4 kaki terminal. SCS memiliki terminal gate, anoda gate, anoda, dan katoda. Ketika digunakan sebagai saklar, SCS mirip dengan SCR.
Namun, berbeda dengan SCR yang sulit dimatikan setelah dalam keadaan ON, SCS lebih mudah dimatikan. Hal ini karena pada SCS, cukup berikan tegangan pada gerbang anoda gate, maka SCS dapat dimatikan atau diatur dalam keadaan off dengan mudah.
3. Triode From Alternating Current (TRIAC)
Pada TRIAC, terdapat 3 kaki terminal yang diberi nama MI1, MI2, dan juga gate. TRIAC memungkinkan pengendalian arus listrik dari dua arah, baik dari MI1 maupun MI2. Keadaan ON dan OFF dari TRIAC juga tergantung pada tegangan yang diberikan pada terminal gate. Ketika arus listrik mengalir melalui terminal gate, thyristor akan berada dalam posisi ON. Namun, jika arus listrik pada gate terputus, TRIAC akan kembali ke posisi OFF.
4. Diode Alternating Current (DIAC)
Jenis thyristor DIAC juga dikenal dengan julukan lain, yaitu Bidirectional Thyristor. Nama ini diberikan karena DIAC hanya memiliki 2 kaki terminal.
DIAC memiliki cara kerja yang unik. DIAC dapat menghantarkan arus ke dua arah, tetapi hanya ketika tegangan yang masuk melebihi batas breakover. Jadi, jika tegangan arus listrik yang masuk belum mencapai batas breakover, DIAC akan tetap dalam kondisi off.
Namun, jika tegangan arus listrik yang mengalir ke dalam rangkaian melebihi batas breakover, DIAC akan beralih ke kondisi ON secara otomatis.
Meskipun tegangan sudah diputus dari terminal gate, DIAC akan tetap dalam kondisi ON hingga arus listrik diputuskan dan mencapai titik 0.
Kesimpulan
Demikianlah pembahasan mengenai thyristor yang bisa Anda pelajari. Secara fungsional, komponen elektronika ini mirip dengan saklar, berperan sebagai pengendali atau perangkat yang mampu menyaring aliran arus listrik yang masuk ke dalam rangkaian.
Thyristor memiliki 2, 3, hingga 4 kaki terminal, salah satunya adalah gerbang gate. Gerbang gate adalah terminal yang dilalui oleh arus listrik dan membuat thyristor menjadi aktif atau conducting. Setelah aktif, thyristor akan tetap dalam keadaan on. Untuk mematikannya, Anda harus membuat arus pada rangkaian tertutup sepenuhnya dan berada pada titik 0.