Di artikel sebelumnya mengenai inverter (lihat: Apa itu Inverter?), saya sudah menjelaskan secara umum mengenai inverter. Inverter sendiri memiliki komponen untuk mencacah tegangan AC secara berkala yang dapat diatur. Analogi mudahnya kita mempunyai saklar elektronik, di mana posisi on/off-nya dapat diatur secara elektronik dengan memberikan tegangan/arus listrik. Komponen inilah yang disebut komponen daya. Komponen daya terbuat dari bahan semikonduktor yang berfungsi sebagai saklar elektronik. Komponen daya yang sering digunakan adalah : thyristor, transistor, MOSFET, dan GTO. Masing-masing komponen mempunyai karakteristik yang khas.

Komponen Daya 1 : Thyristor

Thyristor merupakan saklar elektronik yang dilengkapi dengan elektroda kendali. Mempunyai tiga terminal : Anoda (A), Katoda (K), dan Gate (G). Arus dapat mengalir dari anoda ke katoda bila Vak positip dan mengalir arus gate. Selama Vak positip arus tetap mengalir meskipun arus gate sama dengan nol. Untuk memadamkannya, arus anoda diperkecil (60 mA) selama waktu tertentu (50 – 100 μs).

Karakteristik Tegangan-Arus Thyristor

Komponen Daya 2: Transistor

Transistor mempunya i tiga terminal : Kolektor (C), Emitor (E), dan Base (B). Pada saat kerja , arus kolektor (Ic) merupakan fungsi dari arus base (Ib). Perbandingan arus ini dalam orde 10 sampai 100 kali tergantung dari tipe transistornya .

Sebagai saklar elektronik, transistor dioperasikan pada daerah jenuh pada saat konduksi dan pada daerah cut off selama tidak konduksi. Bila mengalir arus base, transistor akan konduksi. Pada saat penyalaan, arus base harus cukup besar sehingga proses penyalaannya cepat. Pada saat pemadaman, arus dikurangi dengan kecepatan yang dapat diikuti oleh arus kolektor sehingga tidak menimbulkan secondary breakdown.

Karakteristik Tegangan-Arus Transistor

Transistor mempunyai waktu komutasi yang lebih cepat dari pada tiristor (kurang dari 2 μs). Meskipun demikian transistor memerlukan arus base yang besar dan kurang tahan terhadap pembebanan lebih. Pabrik biasanya membuat daerah operasi aman untuk transistor yang digunakan sebagai komponen daya.

Komponen Daya 3 : MOSFET

MOSFET mempunyai tiga terminal : Source (S), Drain (D), dan Gate (G). Karakteristiknya seperti transistor tetapi lebih tahan terhadap gangguan. Perbedaannya, pada transistor pengendalian komutasi dilakukan dengan arus base (Ib) sedangkan pada MOSFET pengendalian komutasi dilakukan dengan tegangan gate (VGS).

Bila kecepatan tinggi diperlukan, maka MOSFET merupakan komponen daya yang terbaik. Thyristor dan transistor dapat digunakan pada f rekuensi 400 Hz – 2 kHz, MOSFET dapat digunakan pada f rekuensi 20 kHz. Proses pemadaman dan penyalaan MOSFET kira-kira 80 ns dan daya yang hilang karena proses tersebut sangat kecil. Meskipun demikian MOSFET mempunya i kelemahan karena tidak bisa digunakan untuk daya yang besar dan harganya mahal.

Komponen Daya 4 :GTO

GTO merupakan komponen daya terbaru dan lambat laun berhasil menggeser penggunaan  komponen-komponen daya yang lain. Sifat-sifat penting dari thyristor dan transistor dimilikinya.GTO mempunyai kelebihan yang lain, diantaranya :

1.     Mempunyai ketahanan terhadap tegangan lebih dan arus lebih yang tinggi.
2.     Mempunyai kecepatan komutasi yan g lebih yang tinggi.
3.     Mengendalikannya mudah, dengan picu positip akan konduksi dan dengan picu negatif akan padam.
4.     Rugi-rugi daya pada saat pemadaman dapat dikurangi.
5.     Ukuran dan berat peralatan dapat dikurangi.
6.     Efisiensinya lebih baik.

Meskipun demikian belum banyak digunakan karena harganya mahal.

Perbandingan antara komponen daya thyristor, transistor, MOSFET, dan GTO ditampilkan pada Tabel di bawah ini.

Tabel Perbandingan Komponen Daya Dalam Inverter

Recommended for you