Makalah Diac Dan Tiac

MAKALAH DIAC DAN TRIAC Disusun untuk melengkapi tugas Elektronika Analog

Disusun oleh : Nama kelompok : 1. Zainal Abidin 5301410059 2. Samsul Huda 5301410064 3. Yuli Novita Sari 5301410065 Prodi : Pendidikan Teknik Elektro

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

PEMBAHASAN A. DIAC a. Dasar Pembentukan Diacs Diacs adalah salah satu jenis dari bi-directional thyristor. Rangkaian ekivalen Diacs adalah merupakan dua buah dioda empat lapis yang disusun berlawanan arah dan dapat dianggap sebagai susunan dua buah latch. DIACS singkatan dari Diode Alternating Current Switch. Namun secara umum DIACS hanya disebut dengan DIAC, komponen ini paling sering digunakan untuk menyulut Triac. Bentuk konstruksi dan simbol Diac adalah seperti gambar 55 berikut ini:

b. Sifat Dasar dan Karakteristik Diac Diac yang tersusun dari dua buah dioda empat lapis dengan bahan silikon memungkinkan bekerja pada tegangan tinggi dan arus yang sebatas kemampuannya. Namun Diac perlu mendapat perhatian khusus karena setelah mencapai tegangan patah simetris arah maju (VBRf) tertentu, kemudian tegangan dengan sendirinya turun tapi arus patah arah maju (IBRF) tiba-tiba naik secara tajam. Konstruksi Diac terdiri dari dua simbol dioda yang tersambung secara anti parelel, maka diac dapat dipergunakan pada rangkaian AC. Sukar dilewati oleh arus dua arah, DIAC memang dimaksudkan untuk tujuan ini. Hanya dengan tegangan breakdown tertentu barulah DIAC dapat menghantarkan arus. Arus yang dihantarkan tentu saja bisa bolak-balik dari anoda menuju katoda dan sebaliknya. Kurva karakteristik DIAC sama seperti TRIAC, tetapi yang hanya perlu diketahui adalah berapa tegangan breakdownnya. DIAC umumnya dipakai sebagai pemicu TRIAC agar ON pada tegangan input tertentu yang relatif tinggi. Hubungan hanya dilakukan dengan tiga lapisan luarnya saja, sehingga dengan demikian diac hanya mempunyai dua macam terminal, komponen ini dapat bekerja pada tegangan AC maupun DC, dan dapat konduksi dari dua arah, seperti thyristor lainnya diac mempunyai sifat seperti tabung tiratron. Diac banyak di gunakan dalam rangkaian

rangkaian pengendali, penyaklaran, dan pemicu. Diac digunakan tersndiri atau digabungkan dengan triac, transistor atau SCR. Rangkaian ekuivalen dari diac adalah dua buah diode empat lapis yang dipasang secara paralel seperti terlihat pada Gambar 4.5(a). Dilihat secara ideal ini sama dengan sistem saklar penahan dalam Gambar 4.5(b). Diac tidak akan menghantar sampai tegangan yang melaluinya melebihi tegangan breakover dalam salah satu arahnya. Lambang dari Diac terlihat pada Gambar 4.5(d).

Sebagai contoh apabila tegangan v mempunyai polaritas, maka dioda yang berada di sebelah kiri akan menghantar bila harga v mulai melampaui tegangan breakover Diac. Dalam hal ini saklar penahan kiri tertutup. saat v memiliki polaritas yang berlawanan, maka saklar-penahan kanan yang akan menutup bila v mulai melampaui tegangan breakover. Saat penghantaran arus pada Diac sudah mulai berlangsung, satusatunya cara untuk membukanya kembali adalah dengan cara pemutusan arus rendah. Ini berarti mengurangi arus sampai di bawah batas arus-penahan dari piranti yang bersangkutan. Pada komponen diac, konsentrasi pengotorannya tidak seperti pada pengotoran transistor tetapi mempunyai jumlah yang sama pada kedua pertemuannya sehingga memungkinkan terjadinya operasi yang simetris. Jadi tidak ada yang dapat disebut anoda atau katoda secara eklusif. Karena lapisan p dan n dalam komponen tersebut disusun secara seri maka diac tidak akan konduksi dalam arah maju tetapi selalu mempunyai perilaku seperti diioda bandangan yang diberi pra tegangan terbalik. Hal ini terjadi tanpa memandang arah tegangan yang diberikan. Pada saat suatu tegangan diberikan ke komponen, suatu arus bocor yang sangat kecil akan mengalir. Keadaan ini disebut keadaan “off”dari diac. Pada titik ini terjadi jebolan bandangan dan tiba-tiba akan mengalir arus yang besar. Ini merupakan keadaan “on” diac. Sekali diac dijadikan on dengan menggunakan tegangan postif atau negatif, komponen ini akan terus menghantarkan arus sampai tegangannya dihilangkan atau dikurangi menjadi nol. Di sini, arus bocor yang kecil (IBO+ untuk tegangan positif atau IB0- untuk tegangan negatif). Mengalir sampai tegangan yang diberikan mencpai tegangan breakover. Pada saat tegangan breakover dicapai, arus akan meningkat dengan tajam dari I+ atau I- . Efek resistansi negatif akan muncul seperti terlihat pada kurva lengkung ke arah belakang. Akibatnya arus menaik jika teganganya sedikit diturunkan. Penggunaannya yang utama adalah untuk memberi denyut picu ke triac. Tetapi tentu saja denyut pemicu dan sifat konduksi dua arahnya dapat digunakan pada berbagai tujuan selain pengoperasian triac. Salah satu penggunaan diac yang paling sederhana adalah sebagai penyaklar otomatis. Sebuah diac akan memberikan resistansi yang sangat tinggi baik dalam AC maupun DC sampai tegangan yang diberikan mencapai nilai VBO kritis. Apabila nilai ini sudah tercapai atau dilampaui maka diac akan konduksi. Dengan demikian komponen dua terminal yang sederhana ini dapat disakelarkan dengan tegangan kendali yang menaik dan tetap terkonduksi sampai tegangan tersebut diturunkan ke nol. Dalam pengoperasiannya sesuai dengan pabrik pembuat komponennya, diac mempunyai beberapa harga batas yang sangat penting bagi pemakai dalam merencanakan sebuah rangkaian. Untuk mencari harga batas tersebut dapat dilihat dalam tabel dan kurva karakteristiknya. Karena Diac adalah salah satu komponen elektronika yang dapat menghantar dengan arah bolak balik , maka karakteristiknyapun akan berbentuk kurva yang dalam keadaan forward maupun reverse kurvanya sama. Karakteristiknya seperti ditunjukkan pada gambar 56 berikut ini:

Dari kurva di atas dapat dilihat : VF artinya tegangan arah maju Diac VR artinya tegangan tegangan mundur Diac V(BR)F atau VBR F artinya tegangan patah simetris arah maju V(BR)R atau VBRR artinya tegangan patah simetris arah mundur I(BR)F atau I BR F artinya arus patah arah maju I(BR)R atau I BRRn artinya arus patah arah mundur Berikut ini adalah contoh tabel Diac A 9903 Ptot (Daya total) 150 mW Imax (arus maksimal) 1 A VBRF, VBRR 28 s/d 36 V IBRF, IBRR 0,4 s/d 1,0 mA

c. Prinsip kerja Diac Prinsip Diac tak ubahnya seperti saklar bolak-balik, yaitu bergantian forward dan reverse apabila diberi tegangan arus bolak-balik. Prinsip kerjanya dapat dilihat pada gambar 57 berikut ini:

Apabila titik A pada keadaan forward bias, maka saklar S1 ON, sedangkan saklar S2 OFF atau sebaliknya jika titik B pada keadaan forward bias, maka saklar S2 ON dan saklar S1 OFF (terbuka). Dengan demikan seterusnya kerja Diac seolah-olah merupakan saklar arus bolak-balik. Dalam keadaan forward menghantar (ON) dan dalam keadaan reverse juga menghantar .

B. TRIAC a. pendahuluan TRIAC singkatan dari triode alternating current swith, artinya saklar triode arus bolak balik. Triac merupakan dua SCR yang dipasang secara anti paralel dan diberi satu elektroda yang disebut gate . Penggunaan Triac akan lebih menguntungkan dibanding SCR, karena SCR hanya dapat menghantarkan arus ke satu arah saja, sedangkan Triac secara dua arah. Simbol dan konfigurasi sebuah Triac dapat dilihat pada gambar 58 berikut ini :

TRIAC bekerja mirip seperti SCR yang paralel bolak-balik, sehingga dapat melewatkan arus dua arah. SCR, TRIAC juga merupakan piranti tiga terminal yang digunakan untuk pengaturan daya. Berbeda dengan SCR, TRIAC dapat mengalirkan arus dalam dua arah. Rangkaian penyulut untuk TRIAC dapat pula berupa R maupun RC. Untuk mendapatkan pengaturan yang simetris, maka digunakan DIAC. Triac adalah komponen 3 elektroda dari keluarga thyristor yang dapat menyakelarkan AC atau DC. Tidak seperti diac, triac mempunyai elektroda kendali (gerbang) yang terpisah yang akan memberikan level tegangan yang yang memulai triac untuk konduksi. Seperti Thyristor lainnya, triac mempunyai perilaku seperti tabung tiratron. Penggunaan Triac tidak seluas SCR karena arus yang dapat ditangani jauh lebih kecil. Disamping itum SCR tersedia secara luas dalam jumlah yang jauh lebih besar daripada Triac. Karena susunan internalnya, Triac memiliki tegangan dan arus pemicu gerbang yang lebih tinggi dibandingkan dengan SCR. Triac banyak di gunakan dalam rangkaian rangkaian pengendali, penyaklaran, dan pemicu. Triac digunakan tersndiri atau digabungkan dengan diac, transistor atau SCR. Daerah kerja triac meliputi jangkah yang lebar, biasanya berada pada 100V sampai 600V dan 0,5 A sampai 40 A.

Karena lapisan p dan n dalam triac di susun secara seri, maka komponen ini, seperti halnya dengan diac, tidak dapat melewatkan arus dari terminal 1 ke terminal 2 dalam arah maju tetapi berperilaku sebagai dioda yang diberi prategangan terbalik. Pada saat tegangan di berikan pada komponen ini, misalnya dari sumber tegangan pada jala jala, arus bocor yang mengalir sangat kecil. Ini dikatakan sebagai kondisi off triac. Apabila tegangan ini dinaikkan, maka akan di capai nilai kritis (+VBO jika arahnya positif atau -VBO triac arahnya negatif). Pada hal ini akan terjadi jebol bandangan dan arus besar akan mengalir yang di tentukan oleh amplitudo arus negatif atau positif yang diberikan ke elektroda gerbang. Makin tinggi elektroda ini, maka makin besar pula tegangan breakovernya Untuk kerja triac pada keadaan positif atau negatif, seperti halnya pada tabung trinatron, sekali kondisi DC terbentuk pada triac, elektroda gerbangnya tidak lagi memegang kendali lagi sampai tegangan dari terminal 1 ke terminal 2 diputuskan atau dikurangi sampai dengan nol. Tidak seperti halnya diac, triac mempunyai terminal tertentu sehingga tidak dapat dipertukarkan. Beberapa triac akan bekerja lebih dari biasanya jika di berikan penyerap panas. Contohnya adalah triac yang diberikan untuk mengendalikan motor. Misalnya pada kendali tertentu, motor terbesar yang di kendalikannya adalah . tenaga kuda. Apabila triac tersebut dilengkapi dengan penyerap panas, maka motor dengan daya . daya kuda dapat di kendalikannya dengan aman.

b. Karakteristik Triac Triac dapt dipandang sebagai SCR yang simetris, karena kurva karakteristiknya tidak ada perbedaan antara karakteristik maju dan karakteristik terbalik. TRIAC tersusun dari lima buah lapis semikonduktor yang banyak digunakan pada pensaklaran elektronik. TRIAC biasa juga disebut thyristor bi directional. TRIAC merupakan dua buah SCR yang dihubungkan secara paralel berkebalikan dengan terminal gate bersama. Berbeda dengan SCR yang hanya melewatkan tegangan dengan polaritas positif saja, tetapi TRIAC dapat

dipicu dengan tegangan polaritas positif dan negatif, serta dapat dihidupkan dengan menggunakan tegangan bolak-balik pada Gate. TRIAC banyak digunakan pada rangkaian pengedali dan pensaklaran. TRIAC hanya akan aktif ketika polaritas pada Anoda lebih positif dibandingkan Katodanya dan gate-nya diberi polaritas positif, begitu juga sebaliknya. Setelah terkonduksi, sebuah TRIAC akan tetap bekerja selama arus yang mengalir pada TRIAC (IT) lebih besar dari arus penahan (IH) walaupun arus gate dihilangkan. Satu-satunya cara untuk membuka (meng-off-kan) TRIAC adalah dengan mengurangi arus IT di bawah arus IH. Perbedaan antara SCR dan TRIAC dapat dilihat juga pada Rangkaiannya yaitu pada rangkaian TRIAC tidak terdapat dioda hal ini disebabkan karena TRIAC dapat bekerja atau dipicu dengan tegangan positif dan negatif. Setelah rangkaian selesai di rangkai, kemudian sumber tegangan di berikan pada rangkaian tersebut dimana kondisi TRIAC pada saat itu belum aktif, hal ini disebabkan TRIAC belum terpicu. Apabila sumber tegangan sudah diberikan, maka untuk mengaktifkan TRIAC dilakukan pemicuan dengan mengatur Resistor Variabel (VR) sampai lampu menyala atau arus yang mengalir pada TRIAC (IT) lebih besar dari arus penahan (IH). Untuk pemicuan TRIAC dengan tegangan positif, polaritas anoda harus lebih positif dibandingkan katodanya sedangkan untuk pemicuan dengan tegangan negative maka polaritas katodanya harus lebih positif dibandingkan anodanya. Apabila TRIAC sudah aktif maka kita dapat mengetahui besarnya arus Gate (IG), arus penahan (IH) dengan melihat pada Ampermeter dan juga dapat mengetahui besarnya tegangan Gate (VGT), tegangan Anoda Katoda (VAK) pada Voltmeter Selain mengetahui besarnya arus dan tegangan melalui Ampermeter dan Voltmeter, untuk mengetahui karakteristik dari arus yang mengalir pada TRIAC dengan osiloskop.

Bila diperhatikan gambar 4.14 terlihat bahwa karakteristik maju dan karakteristik terbalik triac tidak ada perbedaan. Tegangan tembus (break over) dapat diatur dengan mengatur arus gate seperti halnya pada SCR. Jadi arus triac akan mengalir dengan mengatur arus gatenya. c.

Contoh penggunaan Triac

Contoh penggunaan Triac adalah sebagai peredup lampu penerangan. Dengan rangkaian seperti gambar 60 berikut ini, kita akan dapat meredupkan lampu penerangan, mengatur kecepatan bor listrik, mengatur alat dapur dan sebagainya. Untuk keperluan yang hanya sebentar misalnya guna pengaturan kecepatan bor, triac tidak perlu dipasang pada penghantar panas. Tetapi kalau hendak dipakai secara terus-menerus(misalnya pengatur terangnya lampu) maka penghantar panas diperlukan. Deret R3-C3 diperlukan untuk mencegah terganggunya pesawat-pesawat radio atau televisi, kalau potensio P sedang diputar-putar.