Gambar 17.
SCR
SCR singkatan dari Silicon Control Rectifier. Adalah Dioda
yang mempunyai fungsi sebagai pengendali. SCR atau Tyristor masih termasuk
keluarga semikonduktor dengan karateristik yang serupa dengan tabung thiratron.
Sebagai pengendalinya adalah gate (G). SCR sering disebut Therystor. SCR
sebetulnya dari bahan campuran P dan N. Isi SCR terdiri dari PNPN (Positif
Negatif Positif Negatif) dan biasanya disebut PNPN Trioda.
Pada gambar 17 terlihat SCR dengan
anoda pada kakiyang berulir, Gerbang gate pada kaki yang pendek, sedangkan
katoda pada kaki yang panjang
Gambar 18.
Simbol SCR
Guna SCR:
- Sebagai rangkaian Saklar (switch control) tegangan
tinggi
“Dioda schottky
mempunyai karakteristik “fast recovery”, (waktu mengembalikan yang cepat,
antara konduksi ke non konduksi). Oleh karena karakteristiknya ini, maka banyak
diaplikasikan pada rangkaian daya modus “saklar”. Dioda ini dapat membangkitkan
drop tegangan maju kira-kira setengahnya diode silikon konvensional, dan waktu
kembali balik sangat cepat.”
- Sebagai rangkaian pengendali (remote control)
Diagram dan skema SCR:
Gambar 19.
Diagram dan Skema SCR
Fungsi lain dari diode
adalah Proses pengubahan atau konversi
cahaya matahari menjadi listrik ini dimungkinkan karena bahan material yang
menyusun sel surya berupa semikonduktor. Lebih tepatnya tersusun atas dua jenis
semikonduktor; yakni jenis n dan jenis p.
Semikonduktor jenis n
merupakan semikonduktor yang memiliki kelebihan elektron, sehingga kelebihan
muatan negatif, (n = negatif). Sedangkan semikonduktor jenis p
memiliki kelebihan hole, sehingga disebut dengan p ( p = positif)
karena kelebihan muatan positif. Caranya, dengan menambahkan unsur lain ke
dalam semkonduktor, maka kita dapat mengontrol jenis semikonduktor tersebut, sebagaimana
diilustrasikan pada gambar di bawah ini.
Pada awalnya, pembuatan dua jenis
semikonduktor ini dimaksudkan untuk meningkatkan tingkat konduktifitas atau
tingkat kemampuan daya hantar listrik dan panas semikonduktor alami. Di dalam
semikonduktor alami (disebut dengan semikonduktor intrinsik) ini, elektron
maupun hole memiliki jumlah yang sama. Kelebihan elektron atau hole dapat
meningkatkan daya hantar listrik maupun panas dari sebuah semikoduktor.
Misal semikonduktor intrinsik yang
dimaksud ialah silikon (Si). Semikonduktor jenis p, biasanya dibuat
dengan menambahkan unsur boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga) atau Indium
(In) ke dalam Si. Unsur-unsur tambahan ini akan menambah jumlah hole. Sedangkan
semikonduktor jenis n dibuat dengan menambahkan nitrogen (N), fosfor (P)
atau arsen (As) ke dalam Si. Dari sini, tambahan elektron dapat diperoleh.
Sedangkan, Si intrinsik sendiri tidak mengandung unsur tambahan. Usaha
menambahkan unsur tambahan ini disebut dengan doping yang jumlahnya
tidak lebih dari 1 % dibandingkan dengan berat Si yang hendak di-doping.
Dua jenis semikonduktor n dan
p ini jika disatukan akan membentuk sambungan p-n atau dioda p-n
(istilah lain menyebutnya dengan sambungan metalurgi / metallurgical
junction) yang dapat digambarkan sebagai berikut.
- Semikonduktor jenis p dan n
sebelum disambung.
- Sesaat setelah dua jenis
semikonduktor ini disambung, terjadi perpindahan elektron-elektron dari
semikonduktor n menuju semikonduktor p, dan perpindahan hole
dari semikonduktor p menuju semikonduktor n. Perpindahan
elektron maupun hole ini hanya sampai pada jarak tertentu dari batas
sambungan awal.
- Elektron dari semikonduktor n
bersatu dengan hole pada semikonduktor p yang mengakibatkan jumlah
hole pada semikonduktor p akan berkurang. Daerah ini akhirnya
berubah menjadi lebih bermuatan positif..
Pada saat yang sama. hole dari semikonduktor p bersatu dengan elektron yang ada pada semikonduktor n yang mengakibatkan jumlah elektron di daerah ini berkurang. Daerah ini akhirnya lebih bermuatan positif.
- Daerah negatif dan positif ini disebut dengan daerah
deplesi (depletion region) ditandai dengan huruf W.
- Baik elektron maupun hole yang ada pada daerah deplesi
disebut dengan pembawa muatan minoritas (minority charge carriers)
karena keberadaannya di jenis semikonduktor yang berbeda.
- Dikarenakan adanya perbedaan muatan positif dan negatif
di daerah deplesi, maka timbul dengan sendirinya medan listrik internal E
dari sisi positif ke sisi negatif, yang mencoba menarik kembali hole ke semikonduktor
p dan elektron ke semikonduktor n. Medan listrik ini
cenderung berlawanan dengan perpindahan hole maupun elektron pada awal
terjadinya daerah deplesi (nomor 1 di atas).
- Adanya medan listrik mengakibatkan sambungan pn
berada pada titik setimbang, yakni saat di mana jumlah hole yang
berpindah dari semikonduktor p ke n dikompensasi dengan
jumlah hole yang tertarik kembali kearah semikonduktor p akibat
medan listrik E. Begitu pula dengan jumlah elektron yang berpindah
dari smikonduktor n ke p, dikompensasi dengan mengalirnya
kembali elektron ke semikonduktor n akibat tarikan medan listrik E.
Dengan kata lain, medan listrik E mencegah seluruh elektron dan
hole berpindah dari semikonduktor yang satu ke semiikonduktor yang lain.
Pada sambungan p-n inilah
proses konversi cahaya matahari menjadi listrik terjadi.
Untuk keperluan sel surya,
semikonduktor n berada pada lapisan atas sambungan p yang
menghadap kearah datangnya cahaya matahari, dan dibuat jauh lebih tipis dari
semikonduktor p, sehingga cahaya matahari yang jatuh ke permukaan sel
surya dapat terus terserap dan masuk ke daerah deplesi dan semikonduktor p.
Ketika sambungan semikonduktor ini
terkena cahaya matahari, maka elektron mendapat energi dari cahaya matahari
untuk melepaskan dirinya dari semikonduktor n, daerah deplesi maupun
semikonduktor. Terlepasnya elektron ini meninggalkan hole pada daerah yang
ditinggalkan oleh elektron yang disebut dengan fotogenerasi elektron-hole (electron-hole
photogeneration) yakni, terbentuknya pasangan elektron dan hole akibat
cahaya matahari.
Cahaya matahari dengan panjang
gelombang (dilambangkan dengan simbol “lambda” sbgn di gambar atas ) yang
berbeda, membuat fotogenerasi pada sambungan pn berada pada bagian
sambungan pn yang berbeda pula.
Spektrum merah dari cahaya matahari
yang memiliki panjang gelombang lebih panjang, mampu menembus daerah deplesi
hingga terserap di semikonduktor p yang akhirnya menghasilkan proses
fotogenerasi di sana. Spektrum biru dengan panjang gelombang yang jauh lebih
pendek hanya terserap di daerah semikonduktor n.
Selanjutnya, dikarenakan pada
sambungan pn terdapat medan listrik E, elektron hasil
fotogenerasi tertarik ke arah semikonduktor n, begitu pula dengan hole
yang tertarik ke arah semikonduktor p.
Apabila rangkaian kabel dihubungkan
ke dua bagian semikonduktor, maka elektron akan mengalir melalui kabel. Jika
sebuah lampu kecil dihubungkan ke kabel, lampu tersebut menyala dikarenakan
mendapat arus listrik, dimana arus listrik ini timbul akibat pergerakan
elektron.
Pada umumnya, untuk memperkenalkan
cara kerja sel surya secara umum, ilustrasi di bawah ini menjelaskan segalanya
tentang proses konversi cahaya matahari menjadi energi listrik.
http://energisurya.wordpress.com/2008/07/10/melihat-prinsip-kerja-sel-surya-lebih-dekat/
20/05/2013 09:55
Tegangan
Jatuh
Tegangan jatuh berkaitan dengan Metoda Impedansi Sinkron yang berfungsi untuk menentukan pangaturan tegangan dengan menggunakan Metoda
Impedansi Sinkron, langkah-langkahnya sebagai berikut :
·
Tentukan nilai impedansi Sinkron dari
karakteristik tanpa beban dan karakteristik hubung singkat.
·
Tentukan nilai Ra
berdasarkan hasil pengukuran dan perhitungan.
·
Berdasarkan persamaan
hitung nilai Xs.
·
Hitung harga tegangan tanpa
beban Eo.
·
Hitung persentase
pengaturan tegangan
Gambar 1. Vektor Diagram Pf “Lagging”
Gambar 1 memperlihatkan contoh Vektor diagram untuk beban dengan
faktor daya lagging.
Eo =OC = Tegangan tanpa beban
Eo =OC = Tegangan tanpa beban
V =OA =
Tegangan terminal
I.Ra=AB=Tegangan
jatuh Resistansi Jang-kar
I.Xs = BC=
Tegangan jatuh Reaktansi Sinkron
Pengaturan yang diperoleh dengan metoda ini biasanya lebih besar dari nilai sebenarnya.
No comments:
Post a Comment