Cari Blog Ini

Basic Silicon-Controlled Retifier Operation


BASIC SILICON-CONTROLLED RETIFIER OPERATION

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

TUJUAN

Mengetahui bagaimana pengoperasian SCR yaitu silicon, controlled, retrifier

KOMPONEN

  1. Transistor PNP dan transistor NPN yang berfungsi untuk membagi arus dan membagi tegangan
  2. Baterai sebagai sumber tegangan dan sumber arus
  3. Ground sebagai pembuat beda potensial nol
  4. VCC sebagai tegangan sumber

DASAR TEORI


Sebagaimana ditunjukkan oleh terminologi, SCR adalah penyearah yang terbuat dari bahan silikon dengan terminal ketiga untuk tujuan kontrol. Silikon dipilih karena suhu tinggi dan kemampuan daya. Operasi dasar SCR berbeda dari dioda semikonduktor dua-lapisan fundamental dalam terminal ketiga, yang disebut gerbang, berakhir ketika penyearah beralih dari sirkuit terbuka ke keadaan hubungan singkat. Tidak cukup hanya mem-forward-bias wilayah anoda-ke-katoda perangkat. Di wilayah konduksi, resistensi dinamis SCR biasanya 0,01 hingga 0,1. Resistan terbalik biasanya 100 k atau lebih. Simbol grafis untuk SCR ditunjukkan pada Gambar 1 dengan koneksi yang sesuai dengan struktur semikonduktor empat-lapisan. Seperti ditunjukkan pada Gambar 1a, jika konduksi maju harus ditetapkan, anoda harus positif sehubungan dengan katoda. Namun ini bukan kriteria yang cukup untuk menyalakan perangkat. Pulsa dengan magnitudo yang cukup juga harus diterapkan ke gerbang untuk membentuk arus gerbang nyala, diwakili secara simbolis oleh IGT.

Gambar 1. (a) SCR symbol; (b) basic construction.

Pemeriksaan yang lebih terperinci dari operasi dasar SCR paling baik dilakukan dengan memecah struktur pnpn empat lapis pada Gambar 1b menjadi dua struktur transistor tiga lapis seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2a dan kemudian mempertimbangkan rangkaian resultan Gambar 2b.

Gambar 2. SCR two-transistor equivalent circuit.

Perhatikan bahwa satu transistor untuk Gambar 2 adalah perangkat npn sedangkan yang lainnya adalah transistor pnp. Untuk keperluan diskusi, sinyal yang ditunjukkan pada Gambar 3a akan diterapkan ke gerbang sirkuit Gambar 2b. Selama interval 0 † t t1, Vgate 0 V, sirkuit Gambar 21.2b akan muncul seperti yang ditunjukkan pada Gambar  3b (Vgate 0 V setara dengan terminal gerbang yang di-ground seperti yang ditunjukkan pada gambar). Untuk VBE2 Vgate 0 V, arus basis IB2 0 dan IC2 akan menjadi sekitar ICO. Arus basis Q1, IB1 IC2 ICO, terlalu kecil untuk menyalakan Q1. Kedua transistor karena itu dalam keadaan "off", menghasilkan impedansi tinggi antara kolektor dan emitor masing-masing transistor dan representasi sirkuit terbuka untuk rectifier yang dikontrol seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3c

Gambar 3. “Off ” state of the SCR.

Pada t t1, pulsa volt VG akan muncul di gerbang SCR. Kondisi sirkuit yang ditetapkan dengan input ini ditunjukkan pada Gambar 4a. VG potensial dipilih cukup besar untuk mengaktifkan Q2 (VBE2 VG). Arus kolektor Q2 kemudian akan naik ke nilai yang cukup besar untuk mengaktifkan Q1 (IB1 IC2). Saat Q1 menyala, IC1 akan meningkat, menghasilkan peningkatan yang sesuai pada IB2. Peningkatan arus basis untuk Q2 akan menghasilkan peningkatan IC2 lebih lanjut. Hasil akhirnya adalah peningkatan regeneratif dalam arus kolektor dari masing-masing transistor. Resistansi anoda-ke-katoda yang dihasilkan (RSCR V / IA) kemudian kecil karena IA besar, menghasilkan representasi hubung singkat untuk SCR seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4b. Tindakan regeneratif yang dijelaskan di atas menghasilkan SCR yang memiliki waktu nyala khas 0,1 hingga 1 detik. Namun, perangkat berdaya tinggi dalam kisaran 100 hingga 400 A mungkin memiliki waktu menghidupkan 10 hingga 25 detik.

Gambar 4. “On” state of the SCR.

Selain pemicu gerbang, SCR juga dapat dihidupkan dengan menaikkan suhu perangkat secara signifikan atau menaikkan tegangan anoda-ke-katoda ke nilai breakover yang ditunjukkan pada karakteristik Gambar 3. Pertanyaan selanjutnya yang menjadi perhatian adalah: Berapa lama waktu turn-off dan bagaimana turnoff dicapai? SCR tidak dapat dimatikan dengan hanya mengeluarkan sinyal gerbang, dan hanya beberapa yang khusus dapat dimatikan dengan menerapkan pulsa negatif ke terminal gerbang seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3a pada t t3.
Dua metode umum untuk mematikan SCR dikategorikan sebagai gangguan arus anoda dan teknik pergantian paksa.
Dua kemungkinan untuk gangguan saat ini ditunjukkan pada Gambar 5. Pada Gbr. 21.5a, IA adalah nol ketika sakelar dibuka (gangguan seri), sedangkan pada Gambar 5b, kondisi yang sama terbentuk saat sakelar ditutup (gangguan shunt).



Gambar 5. Anode current interruption.


 Pergantian paksa adalah "pemaksaan" arus melalui SCR ke arah yang berlawanan dengan konduksi maju. Ada berbagai macam rangkaian untuk melakukan fungsi ini, beberapa di antaranya dapat ditemukan dalam manual produsen utama di bidang ini. Salah satu tipe yang lebih mendasar ditunjukkan pada Gambar 6. Seperti ditunjukkan dalam gambar, sirkuit mematikan terdiri dari transistor npn, baterai dc VB, dan generator pulsa. Selama konduksi SCR, transistor dalam keadaan "off", yaitu, IB 0 dan impedansi kolektor-ke-emitor sangat tinggi (untuk semua keperluan praktis sebuah rangkaian terbuka). Impedansi tinggi ini akan mengisolasi sirkuit mematikan dari yang mempengaruhi operasi SCR. Untuk kondisi mati, pulsa positif diterapkan ke basis transistor, menyalakannya sangat, menghasilkan impedansi yang sangat rendah dari kolektor ke emitor (representasi hubung singkat). Potensi baterai kemudian akan muncul tepat di seberang SCR seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6b, memaksa arus melewatinya dalam arah sebaliknya untuk mematikan. Waktu mematikan SCR biasanya 5 hingga 30 detik.

Gambar 6. Forced-commutation technique.


BENTUK RANGKAIAN



LINK DOWNLOAD

  1. Download Rangkaian : KLIK DISINI !!!
  2. Download Video : KLIK DISINI !!!

Langganan: Postingan (Atom)