modul saklar statis

PPrraakkttiikkuumm EElleekkttrroonniikkaa DDaayyaa

Unit I SSaakkllaarr SSttaattiiss Tujuan Setelah melakukan praktimum ini mahasiswa diharapkan mampu: 1. Mengetahui jenis-jenis komponen dari saklar statis 2. Mengetahui dan memahami karakteristik komponen dari saklar statis Alat dan Bahan 1. Komponen : SCR TIC 116 Triac TIC 226 Mosfet IRF 530N Rvar 10kΩ Resistor 10kΩ Lampu Protoboard Jumper

2. Instrumen : Multimeter Power Supply

Dasar Teori Switching Static (saklar statis) sebuah komponen elektronik yang dirancang khusus untuk menghubungkan dan memutuskan arus pada suatu rangkaian elektronik yang mampu bekerja dalam waktu yang sangat cepat biasanya mikrodetik. Komponen yang termasuk sebagai saklar statis diantaranya dioda, SCR, TRIAC, transistor, mosfet. Masing-masing komponen tersebut memiliki prinsip kerja yang berbeda meski sama-sama berfungsi sebagai saklar. 1. Sillicon Controlled Rectifier (SCR) SCR banyak digunakan pada suatu sirkuit elekronika karena lebih efisien dibandingkan komponen lainnya terutama pada pemakaian saklar elektronik. SCR adalah thyristor yang uni directional, karena ketika terkonduksi hanya bisa melewatkan arus satu arah saja yaitu dari anoda menuju katoda. Artinya, SCR aktif ketika gate-nya diberi polaritas positif dan antara anoda dan katodanya dibias maju. Dan ketika sumber yang masuk pada SCR adalah sumber AC, proses penyearahan akan berhenti saat siklus negatif terjadi.

Gambar 1.1. Simbol SCR

Gambar 1.2. Kurva Karakteristik SCR

Hal I.1

PPrraakkttiikkuumm EElleekkttrroonniikkaa DDaayyaa 2. TRIAC TRIAC biasa juga disebut thyristor bi directional. TRIAC merupakan dua buah SCR yang dihubungkan secara anti-paralel 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 Katoda-nya dan gate-nya diberi polaritas positif, begitu juga sebaliknya. Setelah terkonduksi, sebuah TRIAC akan tetap bekerja selama arus yang mengalir pada TRIAC (ID) lebih besar dari arus penahan (IH) walaupun arus gate dihilangkan. Satu-satunya cara untuk membuka (meng-off-kan) TRIAC adalah dengan mengurangi arus ID di bawah arus IH.

Gambar 1.3. Simbol TRIAC

Gambar 1.4. Kurva Karakteristik TRIAC

3. Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET) FET (Field Efect Transistor), transistor FET bekerja bergantung dari satu pembawa muatan, apakah itu elektron atau hole. Karena hanya bergantung pada satu pembawa muatan saja, transistor ini disebut komponen unipolar. FET lebih unggul dibanding transistor bipolar karena FET memiliki impedansi input (input impedance) yang sangat besar. Terutama jika digunakan sebagai switch, FET lebih baik karena resistansi dan disipasi dayanya yang kecil. Ada dua jenis transistor FET yaitu JFET (junction FET) dan MOSFET (metal-oxide semiconductor FET). Pada dasarnya prinsip kerja dari kedua FET ini sama. Perbedaan yang mendasar pada struktur dan karakteristiknya. Pada praktikum ini yang akan digunakan MOSFET sebagai saklar. Ada dua tipe MOSFET menurut tegangan kerjanya yaitu n-Channel MOSFET (n-MOS) dan p-Channel MOSFET (p-MOS). Dimana n-MOS bekerja dengan memberikan tegangan positif pada gate, dan sebaliknya, p-MOS bekerja dengan memberikan tegangan negatif di gate. n-MOS berlaku sebagai switch dengan membuatnya bekerja di sekitar daerah saturasinya.

Hal I.2


Gambar 1.5. Simbol MOSFET

Gambar 1.6. Kurva Karaktersitik MOSFET

Langkah Percobaan Percobaan 1 1. Buat rangkaian seperti pada gambar 1.7. Dengan Vs = 6 V. 2. Posisikan Rvar pada nilai minimum (Vg=0). Catat harga Vd dan Id awal. 3. Naikan tegangan di Gate (dengan memutar Rvar) perlahan-lahan hingga terlihat lampu

menyala. 4. Tepat lampu menyala, catat harga: Ig, Id, Vg dan Vd 5. Kemudian turunkan tegangan catu perlahan-lahan hingga lampu padam kembali. Catat

harga-harga Ig, Id, Vg dan Vd yang menyebabkan lampu padam. 6. Ulangi langkah 2-5 dengan beberapa Vs lain : 8, 10, 12, 14 V. 7. Kemudian catat hasilnya pada tabel 1.1.

Vs

IgVg

Id

Vd

1 k

Gambar 1.7. Rangkaian Percobaan SCR

Percobaan 2 1. Buat rangkaian seperti pada gambar 1.8. Dengan Vs = 6 V. 2. Posisikan Rvar pada nilai minimum (Vg=0). Catat harga Vd dan Id awal. 3. Naikan tegangan di Gate (dengan memutar Rvar) perlahan-lahan hingga terlihat lampu

menyala. 4. Tepat lampu menyala, catat harga: Ig, Id, Vg dan Vd 5. Kemudian turunkan tegangan catu perlahan-lahan hingga lampu padam kembali. Catat

harga-harga Ig, Id, Vg dan Vd yang menyebabkan lampu padam. 6. Kemudian catat hasilnya pada tabel 1.2. 7. Kemudian balik polaritas sumber (Vs= -6 V) dan ulangi langkah 2-6, lalu catat hasilnya

pada tabel 1.3. 8. Ulangi langkah 1-7 dengan beberapa Vs lain : 8, 10, 12, 14 V.

Hal I.3


Vs

IgVg

Id

Vd

1 k

Gambar 1. 8. Rangkaian Percobaan TRIAC

Percobaan 3 1. Buat rangkaian seperti pada gambar 5. Dengan Vdd = 6 V. 2. Posisikan Rvar pada nilai minimum (Vgs=0). Catat harga Vds dan Id awal. 3. Naikan tegangan di Gate (dengan memutar Rvar) perlahan-lahan hingga terlihat lampu

menyala. 4. Tepat lampu menyala, catat harga: Ig, Id, Vgs dan Vds 5. Kemudian turunkan tegangan catu perlahan-lahan hingga lampu padam kembali. Catat

harga-harga Ig, Id, Vgs dan Vds yang menyebabkan lampu padam. 6. Ulangi langkah 2-5 dengan beberapa Vdd lain : 8, 10, 12, 14 V. 7. Kemudian catat hasilnya pada tabel 1.4.

Vdd

IgVgs

Vds

Id1 k

Gambar 1.9. Gambar Percobaan MOSFET

Hasil Pengukuran

Tabel 1. 1. Hasil Percobaan 1

Vs Ig Vg Id Vd Lampu (On/Off)

Vs = 6 Vdc

Vs = 8 Vdc

Vs = 10 Vdc

Vs = 12 Vdc

Vs = 14 Vdc

Hal I.4




Vs = 6 Vdc

Vs = 8 Vdc

Vs = 10 Vdc

Vs = 12 Vdc

Vs = 14 Vdc



Vs = -6 Vdc

Vs = -8 Vdc

Vs = -10 Vdc

Vs = -12 Vdc

Vs = -14 Vdc


Vdd Ig Vgs Id Vds Lampu (On/Off)

Vs = 6 Vdc

Vs = 8 Vdc

Vs = 10 Vdc

Vs = 12 Vdc

Vs = 14 Vdc

Analisa 1. Buatlah kurva karakteristik dari hasil praktikum untuk masing-masing komponen

Pertanyaan

1. Jelaskan prinsip kerja dari SCR, TRIAC, MOSFET? 2. Jelaskan perbedaan dari ketiga komponen tersebut diatas? Kesimpulan

Hal I.5

modul saklar statis

Documents