Thyristor merupakan salah satu tipe devais semikonduktor daya yang paling penting dan telah banyak digunakan secara ekstensif pada rangkaian daya . Thyristor biasanya digunakan sebagai saklar/bistabil, beroperasi antara keadaan non konduksi ke konduksi. Pada banyak aplikasi, thyristor dapat diasumsikan sebagai saklar ideal akan tetapi dalam prakteknya thyristor memiliki batasan karakteristik tertentu.
Karaktristik Tyristor
Thyristor adalah suatu bahan semikonduktor yang tersusun atas 4 lapisan (layer) yang berupa susunan P-N-P-N junction, sehingga thyristor ini disebut juga sebagai PNPN diode.
ketika tegangan anode dibuat lebih positif dibandingkan dengan tegangan katode , sambungan J1 dan J3 berada pada kondisi forward bias, dan sambungan J2 berada pada kondisi reverse bias sehingga akan mengalir arus bocor yang kecil antara anode dan katode. Pada kondisi ini thyristor dikatakan forward blocking atau kondisi off-state, dan arus bocor dikenal sebagai arus off-state ID. Jika tegangan anode ke katode VAK ditingkatkan hingga suatu tegangan tertentu , sambungan J2 akan bocor. Hal ini dikenal dengan avalance breakdown dan tegangan VAK tersebut dikenal sebagai forward breakdown voltage, VBO. Dan karena J1 dan J3 sudah berada pada kondisi forward bias, maka akan terdapat lintasan pembawa muatan bebas melewati ketiga sambungan , yang akan menghasilkan arus anode yang besar. Thyristor pada kondisi tersebut berada pada kondisi konduksi atau keadaan hidup. Tegangan jatuh yang terjadi dikarenakan oleh tegangan ohmic antara empat layer dan biasanya cukup kecil yaitu sekitar 1 V. Pada keadaan on, arus dari suatu nilai yang disebut dengan latching current IL, agar diperoleh cukup banyak aliran pembawa muatan bebas yang melewati sambungan-sambungan , jika tidak maka akan kembali ke kondisi blocking ketika tegangan anode ke katode berkurang. Latching current ( IL ) adalah arus anode minimum yang diperlukan agar membuat thyristor tetap kondisi hidup, begitu thyristor dihidupkan dan sinyal gerbang dihilangkan. Ketika berada pada kondisi on, thyristor bertindak sebagai diode yang tidak terkontrol. Devais ini terus berada pada kondisi on karena tidak adanya lapisan deplesi pada sambungan J2 karena pembawa – pembawa muatan yang bergerak bebas. Akan tetapi, jika arus maju anode berada dibawah suatu tingkatan yang disebut holding current IH, daerah deplesi akan terbentuk disekitar J2 karena adanya pengurangan banyak pembawa muatan bebas dan thyristor akan berada pada keadaan blocking. Holding current terjadi pada orde miliampere dan lebih kecil dari latching current IL, IH>IL. Holding current IH adalah arus anode minimum untuk mempertahankan thyristor pada kondisi on. Ketika tegangan katode lebih positif dibanding dengan anode, sambungan J2 terforward bias, akan tetapi sambungan J1 dan J3 akan ter-reverse bias. Hal ini seperti diode – diode yang terhubung secara seri dengan tegangan balik bagi keduanya. Thyrstor akan berada pada kondisi reverse blocking dan arus bocor reverse dikenal sebagai reverse current IR. Thyristor akan dapat dihidupkan dengan meningkatkan tegangan maju VAK diatas VBO, tetapi kondisi ini bersifat merusak. dalam prakteknya, tegangan maju harus dipertahankan dibawah VBO dan thyristor dihidupkan dengan memberikan tegangan positf antara gerbang katode. Begitu thyristor dihidupkan dengan sinyal penggerbangan itu dan arus anodenya lebih besar dari arus holding, thyristor akan berada pada kondisi tersambung secara positif balikan, bahkan bila sinyal penggerbangan dihilangkan . Thyristor dapat dikategorikan sebagai latching devais.
untuk ket. lebih lanjut dapat baca disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar