Menjadi perangkat solid state, thyristor sanggup digunakan untuk mengontrol lampu, motor, atau penghangat dll. Namun, salah satu permasalahan menggunakan thyristor untuk mengatur rangkaian menyerupai itu yaitu dioda, kemudian "thyristor" yaitu perangkat searah, yang mempunyai arti yang melalui arus dalam satu arah saja, dari Anoda ke Katoda.
Untuk rangkaian sakelar DC, karakteristik sakelar "satu arah" ini sanggup diterima sebab sehabis dipicu semua daya DC dikirim eksklusif ke beban. Tetapi dalam penyearah setengah gelombang) di saat Anoda positif terlepas dari apa pun yang dijalankan sinyal Gerbang. Kemudian untuk operasi AC cuma setengah daya dikirim ke beban oleh suatu thyristor.
Untuk mendapat kendali daya gelombang penuh, kita sanggup menghubungkan satu thyristor di dalam jembatan penyearah gelombang penuh yang menyebabkan pada setiap setengah-gelombang positif, atau untuk menghubungkan dua thyristor gotong royong dalam paralel inverse (back-to-back) menyerupai yang ditunjukkan di bawah ini namun ini meningkatkan kompleksitas dan jumlah komponen yang digunakan dalam rangkaian sakelar.
Konfigurasi Rangkaian Thyristor (SCR)
Namun ada, jenis lain dari perangkat semikonduktor yang disebut "Triode AC Switch" atau singkatnya Triac yang juga ialah anggota keluarga Thyristor yang digunakan selaku perangkat sakelar daya solid state, namun yang lebih penting yaitu perangkat "dua arah".
Dengan kata lain, Triac sanggup dipicu menjadi konduksi oleh tegangan positif dan negatif yang dipraktekkan pada Anoda dan dengan pulsa pemicu positif dan negatif yang dipraktekkan pada terminal Gerbang sehingga membuatnya perangkat kendali dikendalikan dengan dua-kuadran sakelar gerbang.
Sebuah Triac berperilaku menyerupai dua thyristor konvensional terhubung gotong royong secara paralel inverse (back-to-back) dengan menghormati satu sama lain dan sebab pengaturan ini dua thyristor memajukan terminal common Gerbang semua dalam paket tiga terminal tunggal.
Karena triac berlangsung di kedua arah gelombang sinusoidal, rancangan terminal anoda dan terminal katoda yang digunakan untuk mengidentifikasi terminal daya utama thyristor diganti dengan identifikasi: MT1, untuk Terminal 1 Utama dan MT2 untuk Main Terminal 2 dengan terminal G yang direferensikan sama.
Pada sebagian besar aplikasi sakelar AC, terminal triac Gerbang dikaitkan dengan terminal MT1, menyerupai dengan korelasi Gerbang-Katoda thyristor atau korelasi base-emitter dari transistor. Konstruksi, doping PN, dan simbol skematis yang digunakan untuk mewakili Triac diberikan di bawah ini.
Simbol dan Konstruksi Triac
Kita kini tahu bahwa "triac" yaitu 4-layer, PNPN di arah positif dan NPNP di arah negatif, perangkat dua arah dua terminal yang membatasi arus dalam kondisi "OFF" yang bertindak menyerupai sakelar rangkaian terbuka, namun tidak menyerupai thyristor konvensional, triac sanggup mengalirkan arus ke salah satu arah di saat dipicu oleh pulsa gerbang tunggal. Kemudian triac memiliki empat mode operasi yang sanggup menyebabkan selaku berikut.
Ι + Mode = MT2 arus positif (+ve), Gerbang arus positif (+ve)
Ι - Mode = MT2 arus positif (+ve), Gerbang arus negatif (-ve)
ΙΙΙ + Mode = MT2 arus negatif (-ve), Gerbang arus positif (+ve)
ΙΙΙ - Mode = MT2 arus negatif (-ve), Gerbang arus negatif (-ve)
Dan empat mode ini di mana triac sanggup dioperasikan ditampilkan menggunakan kurva karakteristik triac I-V.
Kurva Karakteristik Triac I-V
Dalam Kuadran Ι, triac biasanya dipicu menjadi konduksi oleh arus gerbang positif, diberi label di atas selaku mode Ι+. Tapi itu juga sanggup dipicu oleh arus gerbang negatif, mode Ι–. Demikian pula, dalam Kuadran <ΙΙΙ, menyebabkan dengan arus gerbang negatif, –ΙG juga umum, mode ΙΙΙ– bareng dengan mode ΙΙΙ+. Akan tetapi, mode Ι– dan ΙΙΙ+, konfigurasi yang kurang sensitif memerlukan arus gerbang yang lebih besar untuk menyebabkan ketimbang mode pemicu triac yang lebih biasa dari Ι+ dan ΙΙΙ–.
Juga, menyerupai halnya Thryistor, triac juga memerlukan minimum arus holding IH untuk menjaga konduksi pada bentuk gelombang titik crossover. Kemudian walaupun kedua thyristor SCR digabungkan menjadi satu perangkat triac tunggal, mereka masih menampilkan karakteristik listrik masing-masing menyerupai tegangan gangguan yang berbeda, menahan arus dan menyebabkan level tegangan persis sama menyerupai yang kita kehendaki dari perangkat thryistor SCR tunggal.
Aplikasi Triac
Triac ini paling kerap digunakan perangkat semikonduktor untuk sakelar dan kendali daya metode AC selaku triac sanggup diaktifkan “ON” oleh salah satu pulsa Gerbang positif atau negatif, terlepas dari polaritas supply AC pada waktu itu. Hal ini menghasilkan triac ideal untuk mengontrol lampu atau beban motor AC dengan rangkaian sakelar triac yang sungguh fundamental yang diberikan di bawah ini.Rangkaian Sakelar Triac No.1
Rangkaian di atas menampilkan rangkaian sakelar (switch) daya triac DC sederhana yang dipicu. Dengan sakelar SW1 terbuka, tidak ada arus yang mengalir ke Gerbang triac dan lampu kesannya “OFF”. Ketika SW1 ditutup, Gerbang dikala dipraktekkan pada triac dari supply baterai VG melalui resistor R dan triac didorong ke konduksi sarat bertindak menyerupai sakelar tertutup dan power/daya sarat diambil oleh lampu dari supply sinusoidal.
Karena baterai me-supply arus Gerbang positif ke triac setiap kali sakelar SW1 ditutup, triac kesannya secara terus-menerus tersadar keamanannya dalam mode Ι+ dan ΙΙΙ+ terlepas dari polaritas terminal MT2.
Tentu saja, permasalahan dengan rangkaian sakelar triac sederhana ini yaitu bahwa kita akan memerlukan supply Gerbang positif atau negatif komplemen untuk menyebabkan triac ke konduksi. Tapi kita juga sanggup menyebabkan triac menggunakan tegangan supply AC nyata itu sendiri selaku gerbang menyebabkan tegangan. Pertimbangkan rangkaian di bawah ini.
Rangkaian Sakelar Triac No2
Rangkaian ini menampilkan triac yang digunakan selaku sakelar daya AC statis sederhana yang menawarkan fungsi "ON" - "OFF" yang serupa dengan operasi pada Rangkaian DC sebelumnya. Ketika sakelar SW1 terbuka, triac bertindak selaku sakelar terbuka dan lampu melalui arus nol. Ketika SW1 ditutup, triac dipagari “ON” lewat resistor pembatas arus R dan setengah-terkunci sesaat sehabis dimulainya setiap setengah siklus, sehingga mengalihkan daya sarat ke beban lampu.
Karena supply yaitu AC sinusoidal, triac secara otomatis membuka kuncian pada final setiap setengah siklus AC selaku tegangan supply sesaat dan dengan demikian arus beban turun menjadi nol namun pasang kembali kait menggunakan setengah thyristor yang bertentangan pada setengah siklus selanjutnya selaku selama sakelar tetap tertutup. Jenis kendali sakelar ini biasanya disebut kendali gelombang sarat sebab fakta bahwa kedua cuilan dari gelombang sinus dikendalikan.
Karena triac secara efektif yaitu dua thyristor SCR terhubung back-to-back, kita sanggup mengambil rangkaian sakelar triac ini lebih lanjut dengan memodifikasi bagaimana gerbang dipicu menyerupai yang ditunjukkan di bawah ini.
Rangkaian Sakelar Triac yang Dimodifikasi
Seperti di atas, jikalau sakelar SW1 terbuka di posisi A, tidak ada arus gerbang dan lampu "OFF". Jika sakelar dipindahkan ke posisi gerbang B arus mengalir pada setiap setengah siklus sama menyerupai sebelumnya dan daya sarat ditarik oleh lampu dikala triac beroperasi dalam mode Ι+ dan ΙΙΙ–.
Namun kali ini di saat sakelar terhubung ke posisi C, dioda akan menghambat pemicu gerbang di saat MT2 negatif sebab dioda reverse bias. Dengan demikian triac cuma melakukan setengah siklus positif yang beroperasi dalam mode I+ saja dan lampu akan menyala dengan daya setengah. Kemudian tergantung pada posisi sakelar, bebannya Tidak Aktif (OFF), Setengah Daya (half-power) atau Sepenuhnya AKTIF (Fully ON).
Kontrol Fasa Triac
Tipe biasa lain dari rangkaian sakelar triac menggunakan kendali fasa untuk memvariasikan jumlah tegangan, dan oleh karena itu daya dipraktekkan pada beban, dalam hal ini motor, untuk kedua cuilan positif dan negatif dari bentuk gelombang input.
Jenis kendali kecepatan motor AC ini menampilkan kendali yang sepenuhnya variabel dan linier sebab tegangan sanggup diadaptasi dari nol hingga tegangan sarat menyerupai yang ditunjukkan.
Rangkaian Kontrol Fasa Triac
Rangkaian pemicu fasa dasar ini menggunakan triac secara seri dengan motor melintasi catu daya sinusoidal AC. Variabel resistor, VR1 digunakan untuk mengontrol jumlah perubahan fasa pada gerbang triac yang pada gilirannya mengontrol jumlah tegangan yang diberikan ke motor dengan menyalakannya pada waktu yang berlainan selama siklus AC.
Tegangan pemicu triac berasal dari kombinasi VR1 - C1 lewat Diac. Diac yaitu perangkat semikonduktor dua arah yang menolong menampilkan pulsa arus pemicu yang tajam untuk sepenuhnya mengaktifkan-ON triac).
Pada permulaan setiap siklus, muatan C1 lewat variabel resistor, VR1. Ini berlanjut hingga tegangan melintasi C1 cukup untuk menyebabkan diac ke konduksi yang pada gilirannya memungkinkan kapasitor, C1 untuk melepaskan ke gerbang triac menggantinya "ON".
Setelah triac dipicu ke dalam konduksi dan saturasi, triac secara efektif keluar dari rangkaian kendali fasa menyebabkan gerbang terhubung secara paralel di atasnya dan triac mengambil kendali untuk sisa setengah siklus.
Seperti yang sudah kita lihat di atas, triac berubah-OFF secara otomatis pada final setengah siklus dan proses pemicu VR1 - C1 dimulai lagi pada setengah siklus berikutnya.
Namun, sebab triac memerlukan jumlah arus gerbang yang berlainan di setiap mode operasi sakelar, misalnya Ι+ dan ΙΙΙ–, triac yaitu makna asimetris yang mungkin tidak menyebabkan pada titik yang serupa persis untuk setiap siklus setengah positif dan negatif.
Rangkaian kendali kecepatan triac sederhana ini tidak cuma cocok untuk kendali kecepatan motor AC namun untuk peredupan lampu dan kendali penghangat listrik dan pada kenyataannya sungguh menyerupai dengan peredupan cahaya triac yang digunakan di banyak rumah.
Namun, trimer dimmer komersial dilarang digunakan selaku pengendali kecepatan motor sebab biasanya triac light dimmer dimaksudkan untuk digunakan dengan beban resistif saja menyerupai lampu pijar.
Kemudian kita sanggup menyelesaikan Tutorial Triac ini dengan merangkum poin-poin khususnya selaku berikut:
- Triac yaitu perangkat 4-terminal 4-layer thyristor yang serupa dengan SCR.
- Triac sanggup dipicu menjadi konduksi di kedua arah.
- Ada empat mode pemicu yang mungkin untuk Triac, 2 di antaranya lebih disukai.
Kontrol listrik daya AC menggunakan Triac sangat efektif bila digunakan dengan benar untuk mengontrol beban jenis resistif menyerupai lampu pijar, penghangat atau motor universal kecil yang biasa didapatkan dalam perkakas listrik portabel dan perlengkapan kecil.
Tetapi harap dikenang bahwa perangkat ini sanggup digunakan dan terpasang eksklusif ke sumber listrik AC sehingga pengujian rangkaian mesti dijalankan di saat perangkat kendali daya terputus dari catu daya listrik. Harap ingat prioritaskan keselamatan!.
