Pertimbangkan thyristor yang sering kita gunakan selaku sakelar yang sanggup dihidupkan dalam beberapa aplikasi. Thyristor ini menggunakan sakelar yang mesti dinyalakan dan dimatikan. Untuk mengaktifkan thyristor, ada beberapa thyristor turn on sistem yang disebut thyristor triggering methods.
Demikian pula, untuk mematikan thyristor, ada sistem yang disebut teknik perubahan atau commutation thyristor. Sebelum membahas mengenai teknik perubahan thyristor, kita mesti mengenali sesuatu mengenai dasar-dasar thyristor menyerupai thyristor, operasi thyristor, berbagai jenis thyristor dan thyristor turn on metode.
Thyristor
Dua hingga empat perangkat semikonduktor timbal yang berisikan empat lapisan materi tipe N dan P bergantian disebut selaku thyristor. Ini lazimnya dipakai selaku sakelar bi-stable yang hendak berlangsung cuma di saat terminal gerbang thyristor dipicu. Thryistor juga disebut selaku penyearah terkontrol silikon atau SCR.
Teknik Pergantian (commutation) Thyristor
Seperti yang sudah kita pelajari di atas, thyristor sanggup dihidupkan dengan menyebabkan terminal gerbang dengan pulsa durasi pendek bertegangan rendah. Tetapi setelah dihidupkan, itu akan berlangsung terus menerus hingga thyristor terbalik bias atau arus beban turun ke nol.Konduksi thyristor yang terus menerus ini mengakibatkan kendala dalam beberapa aplikasi. Proses yang dipakai untuk mematikan thyristor disebut selaku pergantian. Dengan proses pergantian, mode operasi thyristor diubah dari mode konduksi maju ke mode blok maju. Jadi, sistem perubahan thyristor atau teknik perubahan thyristor dipakai untuk mematikan.
Teknik perubahan thyristor diklasifikasikan menjadi dua jenis:
- Pergantian Alami
- Pergantian Paksa
Pergantian Alami (Natural Commutation)
Secara umum, bila kita memikirkan supply AC, arus akan mengalir lewat garis persimpangan nol di saat beralih dari puncak faktual ke puncak negatif. Dengan demikian, tegangan balik akan timbul di perangkat secara bersamaan, yang hendak secepatnya mematikan thyristor. Proses ini disebut selaku perubahan alami alasannya yakni thyristor dimatikan secara alami tanpa menggunakan komponen atau rangkaian atau supply eksternal untuk tujuan pergantian.
Pergantian alami sanggup diperhatikan pada pengontrol tegangan AC, penyearah fasa terkontrol dan cycloconverter.
Pergantian Paksa (Forced Commutation)
Thyristor sanggup dimatikan dengan membalikkan bias SCR atau dengan menggunakan komponen aktif atau pasif. Arus thyristor sanggup direduksi menjadi nilai di bawah nilai arus holding. Karena, thyristor dimatikan secara paksa itu disebut selaku proses perubahan paksa. Komponen dasar elektronik dan listrik menyerupai induktansi dan kapasitansi dipakai selaku elemen perubahan untuk tujuan pergantian.Pergantian paksa sanggup diperhatikan di saat menggunakan supply DC; risikonya disebut juga perubahan DC. Rangkaian eksternal yang dipakai untuk proses perubahan paksa disebut selaku rangkaian perubahan dan elemen-elemen yang dipakai dalam rangkaian ini disebut selaku elemen pergantian.
Klasifikasi Metode Pergantian Paksa
Pergantian paksa sanggup diklasifikasikan ke dalam aneka macam sistem selaku berikut:- Kelas A: Pergantian diri dengan beban beresonansi
- Kelas B: Pergantian sendiri dengan rangkaian LC
- Kelas C: C atau L-C diaktifkan oleh beban lain yang menenteng SCR
- Kelas D: C atau L-C diaktifkan oleh SCR tambahan
- Kelas E: Sumber pulsa eksternal untuk pergantian
- Kelas F: Pergantian susukan AC
Kelas A: Pergantian Diri dengan Beban Resonasi
Kelas A yakni salah satu teknik perubahan thyristor yang sering digunakan. Jika thyristor dipicu atau dihidupkan, maka arus anoda akan mengalir dengan mengisi kapasitor C dengan titik selaku positif.Urutan kedua rangkaian under-damped dibikin oleh Induktor atau AC Resistor, Kapasitor dan resistor. Jika arus menumpuk lewat SCR dan mengakhiri setengah siklus, maka arus induktor akan mengalir lewat SCR ke arah sebaliknya yang hendak mematikan thyristor.
Setelah perubahan thyristor atau mematikan thyristor, kapasitor akan mulai melepaskan dari nilai puncaknya lewat resistor yakni cara yang eksponensial. Thyristor akan berada dalam keadaan bias terbalik hingga tegangan kapasitor kembali ke level tegangan supply.
Kelas B: Pergantian Diri dengan Rangkaian L-C
Perbedaan utama antara teknik perubahan thyristor kelas A dan B yakni bahwa L-C dihubungkan secara seri dengan thyristor di kelas A, sedangkan secara paralel dengan thyristor di kelas B. Sebelum menyebabkan pada SCR, kapasitor diisi (dot berbincang positif). Jika SCR dipicu atau diberikan pulsa pemicu, maka arus yang dihasilkan memiliki dua komponen.Arus beban konstan yang mengalir lewat beban R-L ditentukan dengan reaktansi besar yang terhubung secara seri dengan beban yang dijepit dengan dioda freewheeling. Jika arus sinusoidal mengalir lewat rangkaian L-C resonansi, maka kapasitor C diisi dengan titik selaku negatif pada simpulan setengah siklus.
Arus total yang mengalir lewat SCR menjadi nol dengan arus balik yang mengalir lewat SCR yang menentang arus beban untuk sebagian kecil dari ayunan negatif. Jika arus rangkaian resonansi atau arus balik menjadi lebih besar dari arus beban, maka SCR akan dimatikan.
Kelas C: C atau L-C Diaktifkan oleh SCR Pengangkut Beban lainnya
Dalam teknik perubahan thyristor di atas kami cuma mengamati satu SCR namun dalam teknik perubahan kelas C thyristor ini akan ada dua SCR. Satu SCR dianggap selaku thyristor utama dan yang yang lain selaku thyristor tambahan.Dalam penjabaran ini keduanya sanggup bertindak selaku SCR utama yang menenteng arus beban dan keduanya sanggup dirancang dengan empat SCR dengan muatan melintasi kapasitor dengan menggunakan sumber arus untuk memasok konverter integral.
Jika thyristor T2 dipicu, maka kapasitor akan terisi penuh. Jika thyristor T1 dipicu, maka kapasitor akan melepaskan dan arus output C ini akan menentang anutan arus beban di T2 alasannya yakni kapasitor dialihkan melintasi T2 lewat T1.
Kelas D: L-C atau C Diaktifkan oleh Pembantu (auxiliary) SCR
Teknik perubahan thyristor kelas C dan D sanggup dibedakan dengan arus beban di kelas D: cuma satu dari SCR yang hendak menenteng arus beban sedangkan yang yang lain bertindak selaku thyristor pelengkap sedangkan di kelas C kedua SCR akan menenteng arus beban. Thyristor pelengkap berisikan resistor dalam anoda yang memiliki resistansi sekitar sepuluh kali resistansi beban.
Dengan menyebabkan Ta (auxiliary thyristor) kapasitor diisi hingga memasok tegangan dan kemudian Ta akan mati. Tegangan pelengkap bila ada, alasannya yakni induktansi substansial dalam jalur input akan dibuang lewat rangkaian beban dioda-induktor.
Jika Tm (thyristor main) dipicu, maka arus akan mengalir dalam dua jalur: arus perubahan akan mengalir lewat jalur C-Tm-L-D dan arus beban akan mengalir lewat beban. Jika muatan pada kapasitor dibalik dan ditahan pada tingkat itu menggunakan Dioda dan bila Ta dipicu kembali, maka tegangan melintasi kapasitor akan timbul melintasi Tm lewat Ta. Dengan demikian, thyristor utama Tm akan dimatikan.
Kelas E: Sumber Pulsa Eksternal untuk Pergantian
Untuk teknik perubahan kelas E thyristor, suatu transformator yang tidak dapat bosan (karena memiliki celah besi dan udara yang cukup) dan bisa menenteng arus beban dengan penurunan tegangan yang kecil dibandingkan dengan tegangan supply. Jika thyristor T dipicu, maka arus akan mengalir lewat trafo beban dan pulsa.
Generator pulsa eksternal dipakai untuk menciptakan pulsa faktual yang disupply ke katoda thyristor lewat transformator pulsa. Kapasitor C dibebankan ke sekitar 1v dan dianggap memiliki impedansi nol untuk durasi mematikan pulsa. Tegangan melintasi thyristor dibalik oleh pulsa dari trafo listrik yang memasok arus pemulihan balik, dan untuk waktu mematikan yang dikehendaki itu memegang tegangan negatif.
Kelas F: Jalur AC Dipotong
Dalam teknik perubahan kelas F thyristor, tegangan bolak-balik dipakai untuk supply dan, selama setengah siklus faktual dari supply ini, arus beban akan mengalir. Jika beban sungguh induktif, maka arus akan tetap hingga energi yang tersimpan dalam beban induktif hilang.Selama setengah siklus negatif alasannya yakni arus beban menjadi nol, maka thyristor akan mati. Jika ada tegangan untuk periode waktu matikan perangkat, maka polaritas negatif dari tegangan pada thyristor keluar akan mematikannya.
Di sini, durasi setengah siklus mesti lebih besar ketimbang waktu mematikan thyristor. Proses perubahan ini menyerupai dengan rancangan konverter 3 phase. Mari kita perhatikan, utamanya T1 dan T11 berlangsung dengan menyebabkan sudut konverter, yang serupa dengan 60 derajat, dan beroperasi dalam mode konduksi kontinu dengan beban yang sungguh induktif.
Jika thyristor T2 dan T22 dipicu, maka secara instan arus lewat perangkat yang masuk tidak akan naik ke level arus beban. Jika arus lewat thyristor yang masuk meraih level arus beban, maka proses perubahan dari thyristor yang keluar akan dimulai. Tegangan bias balik dari thyristor ini mesti diteruskan hingga keadaan blok maju sudah tercapai.
Thyristor sanggup disebut selaku penyearah terkontrol. Ada aneka macam jenis thyristor, yang dipakai untuk mendesain proyek elektronik kreatif berbasis listrik. Proses menyalakan thyristor dengan menawarkan pulsa pemicu ke terminal gerbang disebut selaku pemicu. Demikian pula, proses mematikan thyristor disebut selaku pergantian.
