Penyearah Thyristor Setengah Gelombang Satu Phasa

Rangkaian penyearah Thyristor kelebihannya tegangan outputnya bisa diatur, dengan mengatur sudut penyalaan gate Thyristor. Sebuah Thyristor Q1 dan sebuah beban resistif RL dihubungkan dengan listrik AC gambar-10.29. Pada gate diberikan pulsa penyulut a(alfa), maka Thyristor akan konduksi dan mengalirkan arus kebeban. Dengan beban resistif RL maka arus dan tegangan yang dihasilkan sephasa.

Gambar 10.29: Penyearah Terkendali ½ Gelombang

Pada gate Thyristor diberikan penyalaan sebesar a(alfa), maka tegangan positif saja yang dilewatkan oleh Thyristor gambar-10.30 Tegangan negatif di blok tidak dilewatkan, khususnya karena bebannya resistif RL. Kondisinya berbeda jika beban mengandung induktor, dimana antara tegangan dan arus ada beda phasa.

 Pada beban resistif RL, ketika sudut penyalaan  a(alfa) diperbesar, tegangan output yang dihasilkan akan mengecil sesuai dengan sudut konduksi dari Thyristor.

 Gambar 10.30 :Sudut Penyalaan dan Output Tegangan DC ½ Gelombang

Persamaan tegangan pada beban resistif setengah gelombang:

Pada beban resistif RL akan dihasilkan tegangan dan arus yang sephasa gambar-10.31. Dengan penyearah Thyristor setengah gelombang hanya gelombang positif dari sinusoida yang dilewatkan, gelombang negatif di blocking oleh Thyristor. Yang termasuk beban resistif, misalnya lampu pijar, pemanas heater, rice cooker. Untuk beban terpasang mengandung resistifinduktif, arus beban dengan tegangan tidak sephasa, saat Thyristor diberikan trigger a(alfa)

 Gambar 10.31 : Tegangan dan Arus DC Beban Resistif

arus beban naik dan tidak segera mencapai nol saat tegangan berada dititik nol. Thyristor akan
konduksi lebih lama sebesar sudut 􀁔 dan pada beban muncul siklus tegangan negatif gambar-10.32. Beban yang mengandung resistif-induktif adalah beban motor.

 Gambar 10.32 : Tegangan dan Arus DC Beban Induktif

Rangkaian pengaturan beban dengan Thyristor setengah gelombang dihubungkan dengan sumber tegangan AC, sisi beban mengandung resistif-induktif, misalnya beban motor DC. Terminal gate Thyristor dihubungkan dengan modul trigger, untuk daya kecil hubungan modul trigger ke gate Thyristor bisa langsung gambar-10.33.

Gambar 10.33 : Modul Trigger Thrysto

Analisa gelombang yang dihasilkan Thyristor hanya konduksi saat tegangan positif saja, tegangan negatifnya diblok. Tetapi arus positif dan sebagian arus negatif dilakukan oleh Thyristor.

Untuk daya yang lebih besar, gate dikopel dengan trafo pulsa. Trafo pulsa gunanya sebagai isolasi rangkaian Thyristor dengan modul trigger gambar-10.34. Potensiometer modul penyulut trigger untuk mengatur sudut penyalaan 􀄮. Ada Diode R1 yang diparalel dengan beban yang disebut sebagai free wheel Diode.

 Gambar 10.34 : Penyearah Thrystor dengan Diode

Pada beban resistif-induktif ditambahkan sebuah Diode R1 (free wheel Diode). Saat Thyristor menuju OFF maka induktor akan membangkitkan tegangan induksi, Diode freewheel akan mengalirkan tegangan induksi sehingga tidak merusak Thyristor. Pada beban resisitip-induksip, sudut pengaturan sudut 􀄮 untuk beban resistif-induktif effektif antara 00 sampai 900.

Grafik tegangan Ud􀄮 fungsi penyalaan sudut a(alfa), untuk beban resistif dan beban induktif gambar-10.35. Beban resistif memiliki sudut pengaturan pulsa triger dari 0 sampai 180. Untuk beban induktif sudut pengaturan pulsa trigger, direkomendasikan antara 0 sampai 90.

Contoh : penyearah Thyristor dengan beban resistif. Tegangan input 100VAC. Hitung tegangan DC saat sudut penyalaan a(alfa) = 0 dan a(alfa) = 60
 
 Gambar 10.35 : Grafik Fungsi Penyalaan Gate Thrystor

Jawaban: