BAB 6 PERANTI ELEKTRONIK KUASA 6.0 Pengenalan Peranti ...

pkb.edu.my

BAB 6 PERANTI ELEKTRONIK KUASA 6.0 Pengenalan Peranti ...

World Top Class QualityHYUNDAI-KIA Machine ToolsHigh Speed & Productivity Vertical Machining CenterVX400VX500VX650


perintang RL digantikan dengan lampu, maka kecerahan lampu boleh dikawal denganmelaraskan perintang bolehubah R 2 .Rajah 6.12 : Contoh Penggunaan Triak sebagai litar kawalan a.u.Rajah 6.13. Rupabentuk gelombang V S , V g dan V RL bagi litar kawalan a.u seperti litarpada rajah 6.12.Gabungan kapasitor C 1 dan perintang bolehubah R 1 akan menyebabkan voltan get akanterlengah ( delayed) sebanyak α darjah daripada voltan masukan. Pada separuh kitaranpositif, triak akan dipicu pada sudut α manakala pada separuh kitaran negatif triak akandipicu pada sudut (π + α). Nilai α ini boleh diubah dengan melarask an nilai perintangbolehubah R 2 . Voltan keluaran r.m.s. merentangi beban akan berubah berkadar songsangdengan nilai sudut picuan α di mana semakin besar nilai sudut picuan maka semakin kecil


nilai r.m.s. keluaran. Rupabentuk gelombang bagi voltan masukan V S , voltan picuan V gdan voltan keluaran pada beban R L , V RL adalah seperti yang ditunjukkan pada rajah 6.13di atas.6.3 GTO-SCR (Gate Turn-Off SCR)GTO-SCR adalah satu peranti elektronik kuasa uni-kutub. Ia memerlukan picuan positifpada terminal get untuk “ON”. Apabila terminal get dikenakan isyarat picuan negatif iaakan bertukar kepada keadaan “OFF”. Sifat ini merupakan satu kelebihan bagi GTO-SCRberbanding dengan SCR.6.3.1 Simbol dan Ciri-Ciri GTO-SCRRajah 6.13 menunjukkan simbol GTO-SCR dan rajah 6.14 pula menunjukkan lengkungciri I-V nya.Rajah 6.13 : Simbol GTO-SCRRajah 6.14 : Ciri-ciri i-v GTO


Rajah 6.15 Lengkung Ciri i-v GTO-SCRGTO boleh dihidupkan dengan memberikan denyut positif kepada kaki get. GTOakan terus berfungsi walaupun tanpa denyut positif. GTO boleh dimatikan denganmemberikan denyut negatif kepada kaki get dan ini menyebabkan Ig negatif mengalirdalam jumlah yang banyak. Ig negatif ini akan mengalir dalam beberapa mikrosaatsahaja. Kedua-dua keadaan ini dikawal oleh arus get ( Ig).Apabila Ig mencapai nilai maksimun, arus pada anod mula mengalami kejatuhanmanakala voltan, V AK yang melalui peranti ini mula meningkat. Keadaan ini boleh dilihatpada ciri-ciri i-v dalam Rajah 6.15.6.3.2 Aplikasi GTO-SCRGTO juga berfungsi seperti SCR yang digunakan dalam pensuisan kuasa dan dalamsistem pengawal kuasa tinggi. Ia mempunyai beberapa kelebihan jika dibandingkandengan SCR.6.4 Diod kuasa6.4.1 Struktur dan simbol diod kuasaDiod ini berbentuk tegap dan tahan panas. Rekabentuknya juga mempunyai berbagaibagaiiaitu arus sederhana, arus tinggi, voltan sederhana dan voltan tinggi. Diod kuasamerupakan peranti separa pengalir dengan dua lapis P-N ataupun mempunyai satusimpang iaitu simpang P-N. Ia mempunyai masukan daripada anod (+) dan keluaranterdiri dari katod (-) seperti mana yang ditunjukkan dalam Rajah 6.16.Rajah 6.16 : Struktur binaan dan simbol diod kuasa


6.4.2. Ciri-ciri diod kuasaRajah 6.17 menunjukkan lengkuk ciri-ciri I-V bagi Diod KuasaRajah 6.17 : Lengkuk Ciri I-V bagi Diod KuasaTerdiri daripada dua keadaan iaitu pincang depan “forward bias” dan pincang balikan“reverse bias”. Dalam keadaan pincang depan, voltan bekalan disetkan kepada sifar (0volt), nilai I F dan V F juga sifar. Jika voltan bekalan bertambah, I F dan V F turut bertambahtetapi arus tidak akan mengalir melalui diod sehingga ia mencapai voltan sawar(knee voltage). Nilai voltan ini berbeza bergantung kepada jenis bahan diod sepertisilikon – 0.7V, germanium – 0.3V dan LED – 1.6V.Apabila diod diberikan pincang balikan, I R akan mengalir dalam jumlah yang kecil.Arus ini dipanggil arus bocor. Jika V R bertambah sehingga nilai tertentu, I R akanbertambah. Keadaan ini dipanggil voltan pecah tebat balikan dan ini boleh merosakkansimpang pn jika nilai arus I R akan terus bertambah tetapi diod zener berfungsi dalamkeadaan voltan pecah balikan.6.4.3 Kegunaan diod kuasaDigunakan dalam litar seperti litar penerus dan pengatur voltan tinggi. Contohnya diodzener yang mempunyai ciri-ciri kerja terbalik iaitu ia mengatur voltan yang melampauivoltan pecah tebat balikan. Nilai voltan pecah tebat ini dibuat khas oleh pengilang agar iaboleh mengatur berbagai jenis voltan.


6.5 Transisor kuasaRajah 6.18 : Struktur binaan dan simbol transistor kuasa6.5.1 Struktur Dan Simbol Transistor KuasaTransistor kuasa merupakan peranti separa pengalir 3 lapis P-N-P dan mempunyai duasimpang seperti yang ditunjukkan oleh Rajah 6.18. Terdapat tiga terminal yang dipanggilpemungut ( collector), tapak ( base) dan pengeluar ( emmiter). Terminal pemungut danpengeluar di sambung kepada bekalan kuasa manakala terminal tapak disambung kepadaisyarat picuan.6.5.2 Ciri-Ciri Transistor KuasaPemungut - tapakRajah 6.19 : Ciri I E lawan V EBDalam Rajah ciri I E lawan V EB di Rajah 6.19, nilai awal arus ( 0V sehingga –0.6V )adalah sifar walaupun terdapat pertambahan V EB di dalam transistor. Bilamana nilai V EBmencapai tahap tertentu ( -0.6V ) kadar arus, I E mula bertambah secara mengejut sepertidalam Rajah 6.20. Nilai V CB dalam Rajah menunjukkan parameter di dalam transistortersebut.


Kawasan aktifKawasantepuKawasan potongRajah 6.20 : Ciri I C lawan V CBMerujuk Rajah 6.20 ciri I C lawan V CB di atas, terdapat tiga kawasan yang bolehditakrifkan untuk menerangkan ciri bagi transistor iaitu kawasan aktif, kawasan tepu dankawasan potong. Dalam kawasan tepu, transistor mula mengalami pertambahan voltanV CB dan seterusnya akan meningkatkan arus I C ke tahap tertentu . Selepas itu, transistormula berfungsi dalam kawasan aktif. Ia mula berkeadaan tetap walaupun terdapatpertambahan V CB sehingga melebihi tahap kawasan aktif yang dikenali sebagai kawasanpotong. Di dalam kawasan potong, pertambahan nilai V CB yang melampau bolehmenyebabkan transistor mengalami kerosakan.


LATIHAN1. Lukiskan simbol triak.2. Lukiskan struktur binaan bagi Triak.3. Terangkan bagaimana Triak boleh dipicukan.4. Lakarkan graf lengkuk ciri bagi Triak.5. Lukiskan simbol bagi GTO-SCR serta jelaskan struktur binaannya.6. Lakarkan lengkung ciri i-v bagi GTO.7. Apakah kegunaan GTO-SCR.8. Dengan bantuan gambarajah, jelaskan aplikasi triak.9. Nyatakan perbezaan simbol di antara Triak dengan GTO-SCR dengan melukiskangambarajah bagi kedua-dua peranti tersebut.10. Terangkan ciri-ciri GTO-SCR.11. Lakarkan simbol bagi SCR.12. Terangkan dengan jelas bagaimana SCR boleh dipicukan.13. Nyatakan tiga cara untuk menghentikan pengoperasian SCR.14. Terangkan 2 kegunaan SCR.15. Lakarkan graf lengkuk cirri-ciri SCR.16. Lukiskan struktur binaan bagi tiristor ( SCR ).17. Lukiskan litar kawalan statik dan terangkan kegunaannya.

More magazines by this user
Similar magazines