Kontrol Daya Menggunakan Scr (Thyristor)

Pengertian SCR

SCR atau Silicon Controlled Rectifier yang lazimnya juga disebut thyristor merupakan perangkat 3 pin, memiliki tiga terminal dasar: anoda, katoda, dan gerbang (gate). Terminal gerbang merupakan terminal kendali untuk penerapan tegangan anoda-katoda. Biasanya silikon dipakai sebab arus bocor yang rendah.

Polaritas tegangan yang dipraktekkan pada katoda dan anoda tentukan apakah perangkat dalam forward atau reverse bias dan tegangan gerbang menyeleksi konduksi SCR. Dengan kata lain, di saat forward bias dipraktekkan ke SCR, sehabis tegangan gerbang faktual yang sempurna diterapkan, perangkat mulai berlangsung dan dimatikan cuma di saat arus lewat perangkat dibentuk kurang dari menahan arus. Dengan demikian SCR sanggup dipakai selaku sakelar.

SCR Firing:

Penerapan tegangan GERBANG dipahami selaku firing.

Tipe-tipe SCR Firing:

Secara biasa ada dua jenis firing dalam SCR:

• Zero Voltage Cross Over firing: Mode kendali zero-crossing (juga disebut siklus cepat, siklus integral, atau burst firing) beroperasi dengan menyalakan SCR cuma di saat nilai sesaat dari tegangan sinusoidal merupakan nol. 
• Metode kendali sudut phase: Sudut phase bervariasi, yakni penerapan pulsa gerbang tertunda oleh waktu tertentu dan konduksi dikendalikan.

Rangkaian Firing:

Fitur dari Rangkaiang Firing:

Rangkaian penembakan mesti menciptakan pulsa pemicu untuk SCR pada dikala yang tepat.
Perlu ada isolasi listrik antara rangkaian penembakan dan rangkaian SCR. Hal ini diraih dengan menggunakan penguat pulsa atau opto-isolator (optocoupler).

Jenis rangkaian firing:

Rangkaian R-Firing:

Rangkaian RC-Firing:

Rangkaian UJT-Firing:

Firing Angle (sudut tembak):

Jumlah derajat dari permulaan siklus dikala SCR dinyalakan merupakan sudut tembak. Setiap SCR akan mulai melakukan pada titik tertentu pada tegangan sumber AC. Titik tertentu didefinisikan selaku sudut tembak. Semakin permulaan siklus SCR terjaga, makin besar tegangan yang diberikan pada beban.

Kontrol Sudut Menembak:

Kontrol sudut penyalaan sanggup dipakai dalam aplikasi menyerupai mengendalikan kecepatan motor kipas, mengendalikan intensitas bola lampu, dengan mengontrol aplikasi daya ke SCR. Kontrol sudut tembak diraih dengan memvariasikan waktu penerapan pulsa Gerbang ke SCR. Tegangan ke terminal Gerbang SCR sanggup dipraktekkan pada waktu tertentu yang diputuskan oleh input jarak jauh.

Pada dasarnya dengan mengendalikan sudut tembak mempunyai arti mengendalikan titik pada gelombang sinyal AC di saat SCR akan dipicu atau dengan kata lain, waktu yang sesuai dengan gelombang sinyal AC di saat gerbang SCR akan diberi tegangan supply DC. Biasanya untuk menyebabkan SCR kami menggunakan optoisolator (optocoupler).

Untuk rangkaian aplikasi daya sederhana, di mana tidak ada kendali daya yang diperlukan, lazimnya detektor pelintas nol atau optocoupler yang memiliki detektor pelintas nol sanggup digunakan, dimana SCR dipicu cuma pada tingkat persimpangan nol dari bentuk gelombang AC.

Untuk aplikasi lain yang melibatkan aplikasi pengontrol daya, gerbang dipicu menggunakan pulsa dan sudut tembak beragam sesuai untuk mengontrol switching SCR dan sesuai dengan kekuatan SCR.

Variasi sudut tembak atau kombinasi konduksi SCR dengan menangguhkan penerapan arus gerbang sanggup dilaksanakan dengan dua cara:

• Kontrol Gerbang Geser Phase : Ini membuat penundaan konduksi 0 sampai 180⁰. Sudut phase tegangan gerbang diubah sehubungan dengan tegangan katoda anoda. Dengan kata lain, tegangan gerbang dipraktekkan keluar dari phase dengan tegangan anoda.

Biasanya kapasitansi atau induktansi dipakai untuk tujuan ini. Dalam kombinasi LR, arus tertinggal tegangan, sedangkan dalam kombinasi RC, arus memimpin tegangan. Resistor R beragam sehingga memvariasikan sudut phase dimana tegangan gerbang tertunda dari tegangan anoda.

Rangkaian berlainan yang dipakai selaku pengalih phase merupakan menyerupai yang diberikan:

• Pulsa Pemicu: Tegangan gerbang juga sanggup dipraktekkan dengan menampilkan pulsa ke terminal Gerbang. Siklus kerja pulsa sanggup beragam untuk menampilkan kombinasi dalam konduksi.

Pulsa sanggup dihasilkan baik menggunakan UJT atau menggunakan 555 timer.

Contoh Pengerjaan Kontrol Sudut Tembak dan Aplikasinya

Diagram blok di atas menampilkan metode untuk meraih kendali daya ke motor induksi menggunakan kendali sudut tembak untuk SCR back to back.

Koneksi SCR back to back dipakai untuk menawarkan daya AC ke beban di kedua setengah siklus sinyal AC. Dua optocoupler terhubung ke masing-masing SCR. Pada setengah siklus pertama dari sinyal AC, salah satu SCR berlangsung sehabis dipicu menggunakan optocoupler dan memungkinkan arus melalui beban.

Dalam siklus paruh kedua, SCR lain terhubung ke arah sebaliknya dengan SCR lain, dipicu menggunakan optocoupler lain dan memungkinkan arus mengalir ke beban. Dengan demikian beban memperoleh daya AC di kedua setengah siklus.

Dalam metode ini, SCR dipicu menggunakan optocoupler yang berisi kombinasi LED dan TRIAC. Ketika pulsa dipraktekkan pada LED, itu memancarkan cahaya yang jatuh pada TRIAC dan berjalan, membuat pulsa output dari optocoupler ke SCR. Prinsipnya melibatkan pengontrolan laju penerapan pulsa dengan memvariasikan frekuensi antara pulsa yang berdekatan.

Mikrokontroler dipakai untuk menawarkan pulsa ke optocoupler berdasarkan pada input tombol yang dihubungkan dengannya. Frekuensi tombol tekan ditekan menyeleksi jumlah penundaan aplikasi pulsa. Misalnya, jika tombol ditekan sekali, Mikrokontroler menangguhkan aplikasi pulsa sebesar 1 ms. Kaprikornus sudut di mana SCR dipicu dikendalikan sesuai dan aplikasi daya AC ke beban dikontrol.