Pengertian SCR dan Fungsinya Secara Lengkap

Baca Cepat Buka

Finoo.id – Pengertian SCR dan Fungsinya Secara Lengkap. Terdapat banyak sekali komponen dalam bidang elektronika, jumlahnya tidak hanya puluhan, tetapi bahkan bisa mencapai ratusan.

Salah satu dari komponen tersebut adalah SCR. SCR ini mungkin tidak terlalu dikenal karena tidak termasuk dalam komponen elektronika yang mendasar.

Meskipun komponen ini kurang populer, tidak ada salahnya jika kita mempelajari tentang pengertian SCR, prinsip kerjanya, simbol, bentuk, fungsi, dan karakteristiknya.

Pengertian SCR (Silicon Controlled Rectifier)

SCR, yang merupakan kepanjangan dari Silicon Controlled Rectifier, adalah sebuah dioda yang berfungsi sebagai pengendali.

Berbeda dengan dioda pada umumnya yang hanya memiliki 2 terminal, SCR memiliki 3 terminal.

Terminal ke-3 pada SCR disebut sebagai terminal Gerbang (Gate) yang berfungsi sebagai pengendali.

Sementara terminal lainnya sama seperti dioda pada umumnya, yaitu terminal Anoda dan Katoda. SCR termasuk dalam kelompok komponen Thyristor.

SCR atau Thyristor pertama kali diperkenalkan secara komersial pada tahun 1956. SCR memiliki kemampuan untuk mengendalikan tegangan dan daya yang relatif tinggi dalam perangkat yang kompak.

Karena itu, SCR atau Thyristor sering digunakan sebagai saklar (Switch) atau pengendali (Controller) dalam rangkaian elektronika yang menggunakan tegangan/arus menengah-tinggi (Medium-High Power).

Beberapa aplikasi SCR dalam rangkaian elektronika termasuk rangkaian logika, rangkaian lampu dimmer, rangkaian chopper, rangkaian isolator, rangkaian inverter, rangkaian pengendali kecepatan motor, rangkaian timer, dan banyak lagi.

Secara dasar, SCR atau Thyristor terdiri dari 4 lapisan semikonduktor yaitu PNPN (Positif Negatif Positif Negatif), atau yang sering disebut sebagai PNPN Trioda.

Terminal Gerbang yang berfungsi sebagai pengendali terletak pada lapisan bahan tipe-P yang berdekatan dengan terminal Katoda.

Cara kerja SCR hampir sama dengan sambungan dua transistor bipolar (bipolar junction transistor).

Fungsi SCR

SCR memiliki fungsi sebagai komponen pengendali atau saklar (switch) dalam rangkaian elektronika. Keunggulan utama SCR adalah kemampuannya untuk mengendalikan daya dan tegangan tinggi meskipun memiliki ukuran yang relatif kecil.

Oleh karena itu, SCR sering digunakan dalam rangkaian listrik dengan daya sedang hingga tinggi (Medium-High Power). Beberapa contoh penggunaan SCR dalam dunia elektronika antara lain:

1. Rangkaian Timer

SCR dapat digunakan dalam rangkaian timer untuk mengontrol waktu atau durasi aktivasi suatu komponen atau perangkat. Contohnya adalah penggunaan SCR dalam rangkaian timer pada oven listrik atau rangkaian kontrol waktu pada mesin cuci.

2. Rangkaian Inverter

SCR dapat digunakan dalam rangkaian inverter yang mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC). Ini berguna dalam aplikasi seperti sistem penyaluran tenaga listrik, sistem pembangkit listrik tenaga surya, atau sistem pembangkit listrik tenaga angin.

3. Rangkaian Logika

SCR dapat digunakan dalam rangkaian logika untuk mengendalikan aliran sinyal logika. Misalnya, dalam rangkaian flip-flop atau rangkaian gerbang logika yang memerlukan pengendalian tingkat sinyal listrik.

4. Rangkaian Isolator

SCR dapat digunakan sebagai isolator dalam rangkaian elektronika untuk mengisolasi atau memisahkan sinyal atau komponen tertentu dari rangkaian lainnya. Ini dapat membantu melindungi komponen sensitif dari gangguan atau lonjakan tegangan yang tidak diinginkan.

5. Rangkaian Chopper

SCR dapat digunakan dalam rangkaian chopper atau konverter DC-DC untuk mengatur dan mengendalikan daya yang dikonversi dari tegangan DC menjadi tegangan DC lainnya dengan tingkat yang diinginkan. Contohnya adalah penggunaan SCR dalam rangkaian chopper pada sistem pengisian baterai.

6. Lampu Dimmer

SCR dapat digunakan dalam rangkaian lampu dimmer untuk mengatur tingkat kecerahan lampu. Dengan mengendalikan pengaturan tegangan yang diberikan pada lampu, SCR memungkinkan kita untuk mengatur intensitas cahaya sesuai kebutuhan.

7. Pengendali Kecepatan Motor

SCR dapat digunakan sebagai pengendali kecepatan motor listrik dengan mengatur tegangan yang diberikan pada motor. Dalam aplikasi seperti pengendali kecepatan kipas angin atau pengendali kecepatan motor induksi, SCR memainkan peran penting dalam mengatur putaran motor sesuai kebutuhan.

Prinsip Kerja SCR

Pada dasarnya, cara kerja SCR mirip dengan dioda biasa, tetapi SCR membutuhkan tegangan positif pada terminal Gerbang (Gate) untuk mengaktifkannya.

Ketika tegangan positif diberikan ke terminal Gerbang sebagai pemicu (trigger), SCR akan terkunci dan mengalirkan arus listrik dari terminal Anoda ke terminal Katoda. Arus ini akan terus mengalir meskipun tegangan di terminal Gerbang telah dihapus.

Untuk mengembalikan SCR ke kondisi mati (off state), arus maju di antara Anoda dan Katoda harus diturunkan hingga mencapai titik arus lh (Holding Current) SCR. Besaran arus Holding atau lh dari SCR dapat dilihat pada datasheet komponen tersebut.

Setiap jenis SCR memiliki nilai arus Holding yang berbeda-beda. Namun, pada dasarnya, untuk mematikan SCR, Kalian hanya perlu menurunkan tegangan maju di antara terminal Anoda dan Katoda hingga mencapai nol.

Dengan demikian, SCR memiliki kemampuan unik untuk menjaga aliran arus listrik pada kondisi terbuka (on state) setelah diaktifkan melalui tegangan positif pada terminal Gerbang. Untuk mematikan SCR, tegangan maju dihilangkan atau diturunkan hingga mencapai nol, sehingga mengembalikan komponen ke kondisi mati (off state) dan menghentikan aliran arus listrik.

Simbol dan Bentuk SCR

Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam tentang SCR, sangat penting untuk mengetahui simbol dan bentuk SCR.

Berikut ini adalah gambar detail mengenai bentuk, simbol, dan diagram SCR yang dapat Kalian lihat di bawah ini:

Karakteristik SCR

Karakteristik dari SCR dapat dilihat dari tiga aspek yaitu bahan, kaki, dan kemampuannya. Berikut ini adalah pembahasan lebih lanjut mengenai ketiga aspek tersebut:

1. Bahan

SCR terdiri dari bahan atau material yang membentuk komponen tersebut. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, SCR terbuat dari silikon yang tersusun dalam empat lapisan. Silikon ini termasuk dalam kategori material semikonduktor. Selain silikon, SCR juga memiliki Gate (Gerbang) yang terbuat dari bahan yang sama. Lapisan-lapisan silikon ini memiliki struktur yang khusus untuk menciptakan karakteristik pengendalian arus yang diinginkan.

2. Kaki

SCR merupakan dioda khusus yang memiliki tiga kaki atau terminal. Setiap terminal memiliki peran dan fungsi yang berbeda. Terminal positif disebut Anoda, terminal negatif disebut Katoda, dan terminal pengendali disebut Gerbang. Anoda berfungsi sebagai terminal input yang menerima arus listrik masuk, sedangkan Katoda berfungsi sebagai terminal output yang mengalirkan arus listrik keluar. Gerbang, yang terhubung dengan lapisan pengendali SCR, berperan sebagai pengendali atau kontrol dalam mengaktifkan SCR. Inilah sebabnya komponen ini disebut sebagai Silicon Controlled Rectifier (SCR).

3. Kemampuan

Kemampuan utama dari SCR adalah mengontrol tegangan listrik dari sedang hingga tinggi. Sejak diperkenalkan pertama kali pada tahun 1956, SCR telah memiliki kemampuan ini. SCR dapat beroperasi sebagai saklar yang dapat menghantarkan arus listrik hanya ketika sinyal di Gerbang terpenuhi. Kemampuan pengendalian SCR ini membuatnya sangat berguna dalam aplikasi yang memerlukan kontrol daya listrik yang tinggi, seperti dalam pengendalian motor, pengatur suhu, dan berbagai sistem daya industri.

Dengan memahami karakteristik SCR dari aspek bahan, kaki, dan kemampuannya, kita dapat lebih memahami cara kerja dan aplikasi komponen ini dalam rangkaian elektronika. SCR adalah salah satu komponen penting yang memiliki peran khusus dalam mengontrol aliran arus listrik, dan pemahaman yang baik tentang karakteristiknya dapat membantu dalam merancang dan menggunakan SCR secara efektif dalam berbagai aplikasi elektronika.

Cara Menentukan Kaki SCR

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, SCR terdiri dari 3 kaki terminal sebagai komponen penyusunnya. Ketiga kaki terminal tersebut pada pKalianngan awal mungkin tidak memiliki perbedaan yang jelas.

Namun, bagaimana cara mengetahui kaki terminal mana yang sesuai? Berikut ini adalah langkah-langkahnya:

Gunakan alat yang disebut multimeter untuk menemukan kaki-kaki SCR.
Pasang kabel hitam multimeter pada terminal Katoda. Kemudian, pasang kabel merah pada terminal Anoda dan Gerbang.
Amati reaksi yang ditunjukkan oleh alat tersebut. Jika jarum multimeter bergerak, berarti kaki terminal yang terhubung sudah benar.
Namun, jika alat tersebut tidak menunjukkan pergerakan, itu berarti Kalian belum menemukan terminal Katoda yang tepat.
Untuk menemukannya, pindahkan probe kabel ke terminal lainnya. Kemudian, perhatikan reaksi yang diberikan oleh multimeter.
Dengan mengikuti langkah-langkah tersebut, Kalian dapat menemukan kaki terminal SCR yang sesuai.

Penutup

Sebagai penutup artikel finoo.id ini, kita telah mempelajari apa itu SCR atau Silicon Controlled Rectifier. SCR adalah semikonduktor tipe empat lapis yang digunakan untuk mengendalikan dan memanipulasi arus listrik berkekuatan tinggi dan tegangan tinggi.

Dengan adanya SCR, kita dapat mengontrol kinerja berbagai perangkat elektronik dan mesin dengan lebih efisien dan akurat. SCR telah membantu membentuk dunia elektronik modern dan akan terus berkontribusi pada perkembangan dan inovasi dalam teknologi.

Semoga artikel ini berhasil memberikan Kalian pemahaman yang lebih baik mengenai SCR dan betapa pentingnya komponen ini dalam berbagai aspek kehidupan kita sehari-hari. Teruslah belajar dan eksplorasi berbagai pengetahuan lainnya untuk memperdalam pemahaman Kalian tentang dunia teknologi.