PERTEMUAN X BAGIAN-BAGIAN FUNGSI, CARA KERJA, DAN APLIKASI PADA RANGKAIAN DIAC ( DIODE ALTERNATING CURRENT) LANJUTAN MUTIARA WIDASARI SITOPU, S.T., M,T DASAR ELEKTRONIKA SOLID STATE PENGERTIAN DIAC DIAC adalah komponen aktif Elektronika yang memiliki dua terminal dan dapat menghantarkan arus listrik dari kedua arah jika tegangan melampui batas breakover-nya. DIAC merupakan anggota dari keluarga Thyristor, namun berbeda dengan Thyristor pada umumnya yang hanya menghantarkan arus listrik dari satu arah, DIAC memiliki fungsi yang dapat menghantarkan arus listrik dari kedua arahnya atau biasanya disebut juga dengan “Bidirectional Thyristor”. Diac merupakan komponen yang paling sederhana dari keluarga thyristor, semi konduktor yang terdiri dari tiga lapisan seperti pada transistor pnp. DIAC dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor. Lapisan N pada transistor dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat menyeberang menembus lapisan ini. Sedangkan pada DIAC, lapisan N di buat cukup tebal sehingga elektron cukup sukar untuk menembusnya. Struktur DIAC yang demikian dapat juga dipandang sebagai dua buah dioda PN dan NP,sehingga dalam beberapa literatur DIAC digolongkan sebagai dioda. STRUKTUR DIAC Ditinjau dari segi strukturnya, DIAC terdiri dari 3 lapis semikonduktor yang hampir mirip dengan sebuah Transistor PNP. Berbeda dengan Transistor PNP yang lapisan N-nya dibuat dengan tipis agar elektron mudah melewati lapisan N ini, Lapisan N pada DIAC dibuat cukup tebal agar elektron lebih sulit untuk menembusnya terkecuali tegangan yang diberikan ke DIAC tersebut melebihi batas Breakover (VBO) yang ditentukannya. Dengan memberikan tegangan yang melebihi batas Breakovernya, DIAC akan dapat dengan mudah menghantarkan arus listrik dari arah yang bersangkutan. Kedua Terminal DIAC biasanya dilambangkan dengan A1 (Anoda 1) dan A2 (Anoda 2) atau MT1 (Main Terminal 1) dan MT2 (Main Terminal 2). STRUKTUR DAN SIMBOL DIAC SIMBOL DAN GAMBAR DIAC DIAC Memiliki dua terminal (elektroda) saja. DIAC dirancang (di posisi ke yang lain) untuk dihidupkan oleh tegangan yang lebih besar dari VB -nya.Tegangan VB sangatlah kecil. Ada perbedaan diac dengan VB tegangan berkisar antara +- 10 V sampai 15 V. Hubungan hanya dilakukan dengan tiga lapisan luarnya saja, sehingga dengan demikian diac hanya mempunyai dua macam terminal, komponen ini dapat bekerja pada tegangan AC maupun DC, dan dapat konduksi dari dua arah, seperti thyristor lainnya diac mempunyai sifat seperti tabung tiratron. Diac banyak digunakan sebagai Pembantu untuk memicu TRIAC dalam rangkaian AC Switch, DIAC juga sering digunakan dalam berbagai rangkaian yaitu rangkaian pengendali , penyaklaran, dan pemicu. Diac digunakan tersndiri atau digabungkan dengan triac, transistor atau SCR seperti rangkaian lampu dimmer (peredup) dan rangkaian starter untuk lampu neon (florescent lamps). Kalau dilihat strukturnya seperti gambar, DIAC bukanlah termasuk keluarga thyristor, namun prinsip kerjanya membuat ia digolongkan sebagai thyristor. DIAC dibuat dengan struktur PNP mirip seperti transistor. Lapisan N pada transistor dibuat sangat tipis sehingga elektron dengan mudah dapat menyeberang menembus lapisan ini. Sedangkan pada DIAC, lapisan N di buat cukup tebal sehingga elektron cukup sukar untuk menembusnya. Struktur DIAC yang demikian dapat juga dipandang sebagai dua buah dioda PN dan NP, sehingga dalam beberapa literatur DIAC digolongkan sebagai diode. KURVA KARAKTERISTIK DIAC Ketika tegangan dari diac bergerak dari tegangan VB, diac breakover dan berperan sebagai diode penghubung. Peranan ini sama pada kedua arah. Menambahkan diac pada gerbang triac meningkatkan substansi tegangan penghidupan dari triac dan dengan demikian didapatkan tenaga yang lebih dalam pengontrolan dalam tegangan tinggi. KARAKTERISTIK DIAC : Hanya dengan tegangan breakdown tertentu barulah DIAC dapat menghantarkan arus. Arus yang dihantarkan tentu saja bisa bolak-balik dari anoda menuju katoda dan sebaliknya. Kurva karakteristik DIAC sama seperti TRIAC, tetapi yang hanya perlu diketahui adalah berapa tegangan breakdown-nya. Simbol dari DIAC adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar-8b. DIAC umumnya dipakai sebagai pemicu TRIAC agar ON pada tegangan input tertentu yang relatif tinggi. RANGKAIAN EKUIVALEN DIAC Rangkaian ekuivalen dari diac adalah dua buah diode empat lapis yangdipasang secara paralel seperti terlihat pada dibawah. Dilihat secara ideal inisama dengan sistem saklar penahan dalam Gambar (b). Diac tidak akan menghantar sampai tegangan yang melaluinya melebihi tegangan breakover dalam salah satu arahnya. Keterangan : (a) Rangkaian ekuivalen (b) Sistem saklar – penahan ekuivalen (c) Saklar penahan kiri tertutup Sebagai contoh apabila tegangan v mempunyai polaritas seperti pada Gambar (a), maka dioda yang berada di sebelah kiri akan menghantar bila harga v mulai melampaui tegangan breakover Diac. Dalam hal ini saklar penahan kiritertutup seperti yang terlihat pada Gambar (c) saat v memiliki polaritas yang berlawanan dengan yang ditunjukkan dalam Gambar (a), maka saklar-penahan kanan yang akan menutup bila v mulai melampaui tegangan breakover . Saat penghantaran arus pada Diac sudah mulai berlangsung, satu-satunya cara untuk membukanya kembali adalah dengan cara pemutusan arusrendah. Ini berarti mengurangi arus sampai di bawah batas arus-penahan dari piranti yang bersangkutan PRINSIP KERJA DIAC Seperti yang disebutkan, DIAC merupakan komponen yang dapat menghantarkan arus listrik dari dua arah jika diberikan tegangan yang melebih batas Breakovernya. Pada prinsipnya, DIAC memiliki cara kerja yang mirip dengan dua Dioda yang dipasang paralel berlawanan seperti gambar Rangkaian Ekuivalen diatas. Apabila tegangan yang memiliki polaritas diberikan ke DIAC, dioda yang disebelah kiri akan menghantarkan arus listrik jika tegangan positif yang diberikan melebihi tegangan breakover DIAC. Sebaliknya, apabila DIAC diberikan tegangan positif yang melebih tegangan breakover DIAC dari arah yang berlawanan, maka dioda sebelah kanan akan menghantarkan arus listrik. Setelah DIAC dijadikan ke kondisi “ON” dengan menggunakan tegangan positif ataupun negatif, DIAC akan terus menghantarkan arus listrik sampai tegangannya dikurangi hingga 0 (Nol) atau hubungan pemberian listrik diputuskan. APLIKASI DIAC Piranti Diac banyak digunakan sebagai pemicu rangkaian pengendali daya, misalnya pemicu TRIAC agar ON pada tegangan input tertentu yang relatif tinggi. Diac banyak di gunakan dalam rangkaian rangkaian pengendali, penyaklaran, dan pemicu. Diac digunakan tersndiri atau digabungkan dengan triac, transistor atau SCR. Aplikasi dimmer lampu APLIKASI DIMMER LAMPU Jika diketahui IGT dari TRIAC pada rangkaian di atas 10 mA dan VGT = 0.7 volt. Lalu diketahui juga yang digunakan adalah sebuah DIAC dengan Vbo = 20 V, maka dapat dihitung TRIAC akan ON pada tegangan : V = IGT (R)+Vbo+ VGT = 120.7 V Pada rangkaian dimmer, resistor R biasanya diganti dengan rangkaian seri resistor dan potensiometer. Di sini kapasitor C bersama rangkaian R digunakan untuk menggeser phasa tegangan VAC. Lampu dapat diatur menyala redup dan terang, tergantung pada saat kapan TRIAC di picu. Contoh soal: Sebuah rangkaian seperti di bawah dengan spesifikasi dioda dari datasheet memiliki tegangan breakover sebesar 10 V. Apabila tegangan masukan naik menjadi 15 V, berapa arus dioda? Penyelesaian: Karena tegangan masukan 15 V lebih besar dari Vbe yang besarnya 10V, dioda breakover. Secara ideal dioda akan seperti saklar tertutup, sehingga arusnya: SEKIAN DAN TERIMA KASIH
