SCR Silicon Controlled Rectifier merupakan salah satu komponen pengendali atau controller yang biasa dipakai pada alat elektronik, baik itu peralatan rumah tangga maupun peralatan industri. Bagi orang yang tidak berkecimpung dalam dunia elektronika, SCR pasti merupakan satu hal yang asing.
Namun tenang saja jika Anda ingin memahami SCR lebih dalam, silakan simak artikel berikut hingga akhir. Mari kupas tuntas tentang Silicon Controlled Rectifier (SCR), mulai dari pengertian, karakteristik, fungsi atau kegunaan, jenis, dan juga cara kerjanya.
Pengertian SCR Silicon Controlled Rectifier
Silicon Controlled Rectifier atau disingkat SCR adalah salah satu jenis transistor yang terbuat dari bahan silikon. SCR mempunyai kemampuan untuk mengendalikan arus listrik, baik dalam mode regulator atau mode switching.
SCR seringkali difungsikan sebagai alat pengendali atau controller. Sebagai komponen yang bersifat semikonduktor, SCR biasa dimanfaatkan sebagai sakelar dalam suatu rangkaian elektronika yang memerlukan pengaturan daya secara presisi dan stabil.
SCR pertama kali diperkenalkan secara komersial pada tahun 1956 sebagai komponen yang mampu mengendalikan tegangan atau daya relatif tinggi dalam suatu perangkat kecil. Karena itu, SCR sering digunakan sebagai pengendali (controller) atau sakelar (switch) dalam rangkaian elektronika.
Contoh pengaplikasian SCR pada rangkaian elektronik yaitu rangkaian logika, rangkaian chopper, rangkaian osilator, lampu dimmer, rangkaian pengendali kecepatan motor, rangkaian timer, rangkaian inverter, dan lain sebagainya.
SCR termasuk ke dalam kelompok komponen Thrystor, yakni dioda yang memiliki 3 kaki terminal. Kaki terminal pertama dan kedua memiliki nama yang sama seperti dioda pada umumnya, yaitu Anoda dan Katoda. Sedangkan kaki terminal ketiga disebut dengan Gate atau Gerbang.
Pada dasarnya SCR tersusun atas 4 lapis semikonduktor yaitu Positif Negatif Positif Negatif (PNPN) atau biasa disebut sebagai PNPN Trioda. Terminal Gate pada SCR memiliki fungsi sebagai pengendali yang terletak pada lapisan bahan tipe P, berdekatan dengan kaki terminal Katoda.
Cara kerja dari SCR hampir sama dengan sambungan dua buah bipolar junction transistor atau bipolar transistor. Untuk lebih jelasnya, cara kerja SCR akan dijelaskan pada pembahasan selanjutnya
Karakteristik Silicon Controlled Rectifier (SCR)
SCR Silicon Controlled Rectifier mempunyai karakteristik dan sifat yang membedakannya dengan komponen elektronika lain. Karakteristik dari SCR antara lain sebagai berikut:
1. Jenis Material
Ciri utama dari SCR bisa dilihat dari segi bahan atau material penyusunnya, yaitu bahan semikonduktor yang dilapisi dengan silikon. Satu komponen SCR dibuat menggunakan 4 buah bahan semikonduktor yang berjenis PNPN (Positif Negatif Positif Negatif).
Terminal gate pada SCR juga terbuat dari bahan semikonduktor. Akan tetapi, bahan semikonduktor yang digunakan untuk terminal gate tersebut hanya bahan bermuatan positif.
2. Jumlah Kaki Terminal
SCR seringkali disamakan dengan dioda, memang dari segi fungsi dan bentuk hampir sama. Hanya saja jika diamati lebih detail dioda hanya memiliki 2 kaki terminal, sedangkan SCR memiliki 3 kaki terminal.
Dua kaki terminal pada dioda biasa disebut dengan anoda dan katoda. Sedangkan tiga kaki terminal dari SCR diantaranya anoda, katoda, dan gate. Terminal gate tersebut yang berfungsi sebagai controller agar arus rangkaian dapat terhubung dengan baik.
3. Kemampuan
Dari segi kemampuan, SCR bisa difungsikan sebagai controller atau sakelar untuk sebuah rangkaian elektronika. Kemampuan tersebut bisa untuk mengendalikan tegangan listrik yang cukup tinggi pada rangkaian elektronik.
Kegunaan Silicon Controlled Rectifier (SCR)
Fungsi utama dari SCR Silicon Controlled Rectifier adalah mengendalikan dan mengatur aliran arus listrik pada suatu rangkaian elektronik. Sering dipakai sebagai sakelar, komponen ini mampu membuka atau memutuskan sirkuit listrik yang dihubungkan ke beban dengan cepat dan akurat.
Dapat mengalirkan arus searah saat diberikan sinyal gate, SCR banyak dijumpai pada rangkaian pengontrol daya listrik seperti pengendali kecepatan motor, pengendali penerangan, rangkaian pemanas, sumber daya AC – DC, inverter, timer, rangkaian osilator, dan lain sebagainya.
SCR membutuhkan sistem pendingin saat diaplikasikan dengan tujuan menjaga suhu kerja agar tidak mengalami overheat. Ketepatan dalam memilih jenis SCR dan perancangan rangkaian kontrol akan mampu memperbaiki efisiensi dan mengurangi biaya pengoperasian peralatan listrik.
Maka dari itu, diperlukan pemahaman yang baik mengenai fungsi SCR dan juga cara pengaplikasiannya agar kinerja rangkaian elektronik bisa berjalan dengan maksimal pada peralatan listrik. Fungsi SCR sering dimanfaatkan untuk rangkaian otomotif dan berbagai perangkat elektronika.
Jenis Silicon Controlled Rectifier (SCR)
Terdapat beberapa jenis SRC yang biasa dipakai dalam peralatan elektronika, entah itu untuk keperluan industri atau alat rumah tangga. Pengelompokkan tersebut didasarkan pada packing dan karakteristiknya. Berikut adalah contoh jenis SCR diantaranya:
1. Berdasarkan Karakteristik Bias
- Mode Reserve Blocking
- Mode Forward Blocking
- Mode Forward Conduction
2. Berdasarkan Packing
- Silicon Controlled Rectrifier (SCR) Isotop
- Silicon Controlled Rectrifier (SCR) Diamond
- Silicon Controlled Rectrifier (SCR) Transistor
- Silicon Controlled Rectrifier (SCR) Press Diode
- Silicon Controlled Rectrifier (SCR) yang memiliki stud berbentuk seperti baut
Cara Kerja Silicon Controlled Rectifier (SCR)
Silicon Controlled Rectifier (SCR) tersusun atas 4 komponen yang membuatnya mampu menyearahkan arus listrik. Komponen penyusun SCR tersebut terbuat dari bahan semikonduktor yang dilapisi dengan silikon. Prinsip kerja SCR hampir sama seperti dioda pada umumnya, yaitu:
- Agar SCR dapat bekerja dengan baik, Anda perlu mengaktifkan arus listrik supaya bisa masuk ke terminal gate. Arus listrik akan masuk lewat tahanan lalu memicu trigger.
- Kondisi trigger akan membuat tegangan yang awalnya PNPN (Positif Negatif Positif Negatif berubah menjadi PN saja. Saat arus yang melalui terminal gate dan memicu trigger, SCR secara otomatis akan aktif dan menghubungkan terminal katoda dan anoda.
- Akan tetapi, walau arus yang berfungsi untuk memicu trigger pada gerbang gate sudah habis atau berhenti, SCR tetap akan dalam kondisi ON dan terus aktif. SCR akan tetap dalam kondisi conductive meskipun sinyal dihilangkan atau disebut dengan istilah latch up.
- Untuk menonaktifkannya, maka arus yang berasal dari anoda ke katoda harus diatur supaya tetap berada dalam titik nol atau holding current. Saat kondisi holding current itulah SCR akan berubah kondisinya, dari yang semula ON akan menjadi OFF.
SCR umumnya digunakan pada rangkaian daya AC dan DC, misalnya pada kontrol daya pemanas, sistem kontrol motor, dan lampu pengatur kecerahan. Komponen ini sangat efektif digunakan sebagai pengontrol arus listrik pada rangkaian daya dan bisa menjadi alternatif dalam aplikasi alat industri dan rumah tangga.
Dari penjelasan di atas apakah Anda sudah paham apa itu Silicon Controlled Rectifier atau SCR? Komponen yang mirip dengan dioda ini ternyata memegang peran penting sebagai controller dalam rangkaian elektronika suatu alat elektronik.
Penggunaan SCR Silicon Controlled Rectifier sangat membantu dalam pengaturan aliran arus listrik secara stabil dan mencegah terjadinya gangguan pada rangkaian elektronik. Tidak hanya dipakai dalam alat elektronik saja, SCR juga sering digunakan dalam industri otomotif dan telekomunikasi.
