Penerus Terkawal Silikon (SCR)

PENERUS
TERKAWAL
SILIKON (SCR)

E-MODUL

EIZA BATRISYIA BINTI AHMAD GHAZALI
AZMANIRAH BINTI AB RAHMAN

ISI KANDUNGAN A i
ii
KANDUNGAN iii
iii
Penghargaan
Prakata

Tujuan Modul

Objektif Modul


B 2
3
PENERUS TERKAWAL SILIKON 4
(SCR) 7
9
Pengenalan 10
Simbol SCR 12
Binaan SCR 19
Prinsip Kendalian SCR 20
Cara Menghidupkan SCR 23
Cara Mematikan SCR 24
Ciri SCR 25
Spesifikasi SCR 27
Aplikasi SCR 28
Contoh Pengiraan SCR dalam litar AT
Contoh pengiraan SCR dalam litar AU
Latihan Pengukuhan
Nota Tambahan
Rujukan

ISI KANDUNGAN

MODUL PEMBELAJARAN I

PENGHARGAAN

E-Modul Pembelajaran bagi Thyristor (SCR) ini khas
kepada pelajar yang mengambil Program Ijazah
Sarjana Muda Pendidikan (Elektrik dan Elektronik)
FPTV. E-Modul ini sesuai untuk dijadikan sebagai
alat bahan bantu mengajar (ABBM) yang dapat
membantu pelajar meningkatkan kefahaman dalam
subjek elektronik. E-Modul ini fokus untuk
membangunkan kaedah pembelajaran berpusatkan
pelajar.

MODUL PEMBELAJARAN II

PRAKATA

Modul Pembelajaran Berbantukan Video Interaktif
bagi Topik Thyristor ini dihasilkan adalah untuk
membantu pelajar Sarjana Muda Pendidikan
(Elektrik dan Elektronik) dalam mempelajari
subtopik SCR (Silicon Control Rectifier) dengan
lebih sistematik dan mudah difahami. Modul
pembelajaran ini juga dapat dijadikan panduan
kepada pelajar untuk mengaplikasi pembelajaran
thyristor walau di mana sahaja keberadaan mereka.
Dalam modul pembelajaran ini adalah berkaitan
dengan pembelajaran thyristor bagi subtopik SCR.
Selain itu, video pembelajaran yang terdapat dalam
modul dapat dibuka dengan mengimbas kod QR
yang terdapat dalam subtopik tersebut supaya
pelajar dapat melihat dan memberi gambaran
dengan lebih mudah mengenai subtopik SCR.
Semoga dengan adanya modul ini, pembelajaran
akan lebih berkesan, menarik, dapat meningkatkan
kefahaman pelajar bagi subtopik SCR dan
menggalakkan pembelajaran kendiri. Seterusnya,
pelajar berjaya menyiapkan tugasan yang diberikan
oleh pensyarah.

III

Tujuan Modul

E-Modul Pembelajaran bagi Topik Thyristor

(SCR) ini ditujukan kepada pelajar yang

mengambil Program Ijazah Sarjana Muda

Pendidikan (Elektrik dan Elektronik) FPTV.

E-Modul ini sesuai untuk dijadikan sebagai

alat bahan bantu mengajar (ABBM) yang

dapat membantu pelajar meningkatkan

kefahaman dalam subjek elektronik iaitu

bagi subtopik SCR. E-Modul ini fokus untuk

membangunkan kaedah pengajaran

berpusatkan pelajar.

Objektif Modul

Pelajar dapat menyatakan konsep
Penerus Terkawal Silikon (SCR).
Pelajar dapat menguasai subtopik
SCR.
Mewujudkan suasana pembelajaran
interaktif yang menarik dan
menyeronokkan.
Pelajar dapat melaksanakan
pembelajaran kendiri mengikut
kemampuan masing-masing.

I. PENERUS TERKAWAL
SILIKON (SCR)

HASIL PEMBELAJARAN

Pada akhir pengajaran dan pembelajaran ini, pelajar
dapat:

Malukis simbol SCR tanpa melihat E-Modul
dengan tepat.
Melakarkan binaan SCR tanpa merujuk E-Modul
dengan betul.
Menyatakan kegunaan SCR dalam peranti litar
elektrik.

2

PENGENALAN

Penerus Terkawal Silikon (SCR)

SCR adalah singkatan dari "Silicon Controlled
Rectifier". Sebuah peranti elektronik penerus
atau pengawal arus elektrik yang mempunyai
3 elektrod dan diperbuat daripada 4 lapisan
bahan silikon semikonduktor.

Terdapat tiga terminal pada
SCR iaitu Anod, Katod dan Get.

KATOD GET

ANOD



Antara peralatan elektronik

yang menggunakan SCR:-

SWITCHED MODE TELEVISION POWER REGULATOR
POWER SUPPLY

3

SIMBOL DAN BINAAN

SIMBOL SCR

SCR mempunyai fungsi penerus sama
seperti diod tetapi mempunyai satu
kaki tambahan iaitu GET yang
berfungsi sebagai pengawal pintu
penerusan

Simbol bagi kaki tambahan
GET ini berupa satu garisan

lurus yang bermula pada
bahagian KATOD dalam

simbol diod

ADAKAH ANDA Penerus ialah peranti elektrik yang
TAHU ? menukarkan arus ulang alik (AC) kepada arus
terus (DC). SCR digunakan untuk pembetulan
AC berkuasa tinggi dalam penghantaran kuasa
arus terus bagi voltan tinggi. Ia juga digunakan

dalam kawalan mesin kimpalan.

4

SIMBOL DAN BINAAN

BINAAN SCR

Terdiri daripada 4 lapisan bahan separuh
pengalir berbeza jenis dan berselang seli

antara satu sama lain iaitu PNPN

Dikeluarkan 3 punca sambungan
keluar iaitu Anod (A), Katod (K), Get (G)

GET berfungsi sebagai pengawal atau
penghidup SCR sementara Anod dan
Katod berfungsi sebagai penerus yang
dibina daripada dua transistor iaitu jenis

NPN transistor dan PNP transistor

NPN dan PNP transistor ini perlu aktif
untuk membolehkan arus mengalir ke

beban

5

Video Binaan SCR

SCR mempunyai fungsi penerus yang
sama seperti diod tetapi mempunyai
satu kaki tambahan yang berfungsi
sebagai pengawal pintu penerusan.

Penerus tidak akan berlaku
sekiranya voltan ke kaki

pangkalan GET tidak diberi.



Simbol bagi kaki tambahan GET ini

berupa satu garisan lurus yang
bermula pada bahagian katod
dalam simbol diod tersebut.

Sila imbas kod QR
bagi melihat video
untuk kefahaman

lebih lanjut

6

Mari uji minda anda

LATIHAN Sila imbas kod QR dibawah
PENGUKUHAN

Antara aplikasi peranti INFO TAMBAHAN
yang digunakan dalam litar

elektrik

Inverter circuits
Oscillator circuits
Chopper circuits
Power switching circuits
Relay replacement circuits
Level-detector circuits
Logic circuits
Phase-control circuits
Speed control circuits
Timer circuits

II. PENERUS TERKAWAL
SILIKON (SCR)

HASIL PEMBELAJARAN

Pada akhir pengajaran dan pembelajaran ini, pelajar
dapat:

Menerangkan prinsip kendalian bagi SCR .
Menerangkan kawalan untuk mengalirkan arus
bagi SCR.
Menjelaskan kawalan untuk memutuskan arus
bagi SCR.
Mempelajari cara untuk menghidupkan SCR.
Menghuraikan cara untuk mematikan SCR.
Menjelaskan ciri-ciri SCR berdasarkan lengkuk
ciri I-V.

Prinsip Kendalian 7
SCR

Kendalian SCR dianggap sama seperti satu unit
mekanikal biasa, namun SCR memerlukan tegangan
positif pada kaki Get (G) untuk mengaktifkan.





Apabila kaki Get (G) diberi voltan positif sebagai
pencetus, SCR akan mengalirkan arus elektrik dari Anod
(A) ke Katod (K).

Sebaik sahaja SCR mencapai keadaan 'ON' ianya akan
selamanya 'ON' walaupun voltan positif yang berfungsi
sebagai pencetus dilepaskan.



Bagi menukar SCR kepada keadaan 'OFF', arus hadapan

Anod-Katod perlu dikurangkan sehingga berada pada
titik 'Iholding' - IH (pegangan arus) SCR.

Magnitud arus pegangan (IH) sesuatu SCR boleh dilihat
daripada lembaran data SCR.

Sila imbas kod QR
bagi melihat video
untuk kefahaman

lebih lanjut

8

Kawalan untuk mengalirkan dan
memutuskan arus

Apabila suis 1 ditutup seketika, arus yang melalui
Get akan memicu SCR hidup dan IL akan mengalir
melalui RL
SCR akan terus hidup walaupun suis 1 dikeluarkan.
Apabila suis 2 ditutup seketika, IL akan dipintaskan
ke bumi. SCR akan mati kerana IA (arus anod)
kurang daripada IH (arus pegang).

9

Cara Menghidupkan SCR

Terdapat beberapa kaedah untuk
menghidupkan SCR, antaranya ialah :-



Voltan pincang hadapan ditingkatkan
melebihi atau sama dengan voltan pecah
lampau hadapan.
Denyut atau picuan positif dibekalkan
pada terminal Get apabila peranti tersebut
berada dalam keadaan pincang hadapan.

10

Cara Mematikan SCR

Operasi SCR boleh dihentikan dengan
beberapa cara, antaranya ialah dengan:-



Memutuskan litar laluan arus SCR dengan
meletakkan alat pemutus litar pada mana-
mana tempat laluan arus.
Memintaskan Anod dan Katod (pincang
sifar).
Memutuskan sambungan bekalan voltan
positif pada Anod.
Menukar kekutuban voltan kepada Anod
itu menjadi negatif.
SCR boleh dimatikan dengan
memutuskan sambungan bekalan ke SCR
dengan menggunakan suis mekanikal
yang disambung secara siri dengan Anod
dan Katod.
Cara ini dinamakan sebagai sampukan
arus yang mengalir.

11

Cara Mematikan SCR

Berikut menunjukkan bagaimana SCR dimatikan
dengan menggunakan suis, sama ada disambung

secara siri atau selari dengan SCR :-

Sampukan Arus

Sampukan dengan Sampukan dengan
memutuskan bekalan ke menyamakan kekutuban

SCR bekalan di SCR

Cara ini menyebabkan voltan pincang antara Anod
dengan Katod berkurangan sehingga sifar dan
menjadikan SCR terpintas

III. PENERUS TERKAWAL
SILIKON (SCR)

HASIL PEMBELAJARAN

Pada akhir pengajaran dan pembelajaran ini, pelajar
dapat:

Menjelaskan ciri-ciri SCR berdasarkan lengkuk
ciri I-V.
Menyatakan spesifikasi SCR.

12

CIRI CIRI SCR

12

Graf lengkuk ciri boleh SCR menjadi
diplot semasa SCR seperti penebat
disambungkan pada keadaan yang tidak
pincang hadapan dan bekalan membenarkan
elektrik tidak dibekalkan arus mengalir
antara ANOD dan KATOD dan ke dalamnya
juga di GET, SCR tidak akan kecuali sedikit
hidup iaitu arus akan
bocor. Oleh itu

tiada graf

3 dapat diplot.

Jika voltan antara 4
anod dengan katod

ditambah sehingga Arus yang mengalir dalam
melampaui voltan litar mula meningkat dengan
hadapan (VF) SCR mendadak apabila voltan
tersebut, arus antara ANOD dan KATOD
akan mula mencapai voltan mula (VS)
mengalir. dan seterunya menjadikan

SCR hidup serta beroperasi.

Ketika ini, tebatan antara

ANOD dan KATOD telah pecah

13

CIRI CIRI SCR

5

Apabila SCR dihidupkan atau beroperasi,
susut voltan antara ANOD dan KATOD
menurun dengan mendadak sehingga ke
tahap voltan pegang (VH)

6 7

SCR kekal hidup sehingga SCR boleh
arus di litar dihidupkan dengan
berkurangan daripada mudah dan
arus pegang SCR (IH). membenarkan arus
Arus pegang dan voltan mengalir
pegang merupakan kadar didalamnya dengan
minimum antara ANOD dan voltan yang kecil
KATOD bagi membolehkan kira-kira 0.3V
SCR terus hidup antara Anod dan
Katod dengan
selamat

14

CIRI I-V SCR

IMBAS SINI

Untuk lebih memahami berkenaan
ciri SCR ini boleh tonton video
dengan mengimbas kod QR

15

CIRI I-V SCR

Ciri V-I SCR Penerangan

Arus Sekat Mod operasi ini mempunyai impedans tinggi untuk aliran arus tetapi
Songsang tidak beroperasi. SCR dalam sekat songsang ini berkelakuan seolah-

olah suis terbuka, maka operasi ini dalam keadaan OFF SCR

Arus Penahan Merupakan arus anod maksimum, Get terbuka, di mana SCR akan OFF
daripada keadaan ON.

Voltan Pecah Jika voltan pemisah SCR ialah 200 V, ia boleh menyekat voltan hadapan
Tebat (iaitu SCR kekal terbuka/mati) selagi voltan bekalan kurang daripada
200 V. Jika voltan bekalan lebih daripada nilai ini, maka SCR akan
Depan/Voltan dihidupkan.
Pemisah

Arus Sekat Arus get (IG=0), tiada arus anod mengalir dalam SCR kecuali arus bocor
Hadapan

Voltan Pecahan Ketika SCR di pincang songsang, tiada pengaliran arus di SCR kecuali
Terbalik arus sekat songsang. Jika voltan pincang songsang tinggi, akan sampai
ke takat voltan pecah tebat songsang. SCR akan bertindak seperti diod

biasa dalam keadaan pincang songsang

16

CIRI CIRI SCR

Keadaan SCR semasa pincang depan dan pincang
songsang

+VCC +VCC -VCC

R1 R1 R1

S1 ++ +
S1 S1
VCC 0V
VCC
-- -

Tanpa isyarat Ada isyarat
picuan picuan

SCR PINCANG DEPAN SCR PINCANG
SONGSANG

17

Graf ciri SCR pincang Lithaardapipnacnang
hadapan
KETERANGAN
PANDUAN
VAK Voltan antara Anod-Katod
IAK Arus antara Anod-Katod
IH
VH Arus Pegang
VF Voltan Pegang
VS
IS Voltan Mara
IF Voltan Mula
VGT Arus Mula
Arus Hadapan
Voltan di GET

18

Listoanrgpsianncagng

LdeinpginkcuaknSgCsRonsegmsaansga

PANDUAN KETERANGAN
VAK
IAK Voltan antara Anod-Katod
VR
Arus antara Anod-Katod

Voltan Songsang Maksimum (Voltan Pecah
Tebat)

SPESIFIKASI SCR 19

Perincian spesifikasi diperlukan bagi mengenal pasti penetapan kadaran sesuatu
SCR. Penepatan kadaran SCR berguna ketika membuat tempahan dan
penepatan nilai komponen semasa reka bentuk atau reka cipta litar menggunakan
komponen tersebut. Sebagai panduan asas, data dan parameter berikut perlu
dinyatakan semasa memesan atau diketahui sebelum menggunakan sesuatu SCR.

PAANSDA
USAN KETE
RANGAN
IF
Arus mara maksimum AT mengalir berterusan antara Anod dan Katod

VROM Voltan ketika puncak songsang antara Anod dan Katod, ketika Get terbuka
aitu tidak bersambung kepada bekalan

VST Voltan Get antara Anod dan Katod untuk menghidupkan SCR

IH Arus pegang minimum antara Anod dan Katod yang mengekalkan SCR
terus hidup

0 Pertambahan suhu per unit kuasa yang tersebar pada titik itu melebihi
suhu yang tercatat

TJ Suhu simpang maya

TA Suhu ambient

Vbrk Voltan pecah tebat, voltan songsang yang menyebabkan SCR pecah
tebat antara Anod dan Katod

VDRM/VRRM Voltan peringkat mati puncak berulang

IT (AV) Purata arus peringkat hidup

IT (RMS) Arus purata hidup min kuasa dua (RMS)

ITSM Arus peringkat hidup tidak berulang

IGM Arus puncak Get

VGM Voltan puncak Get

VRGM Voltan puncak Get songsang

REMEMBER

There are no
shortcuts to any place

worth going.

-Beverly Sills

IV. PENERUS TERKAWAL
SILIKON (SCR)

HASIL PEMBELAJARAN

Pada akhir pengajaran dan pembelajaran ini, pelajar
dapat:

Menerangkan aplikasi untuk pengawal arus bagi
subtopik SCR.
Menyatakan aplikasi untuk pengawal kuasa bagi
subtopik SCR.
Menganalisis SCR dalam litar AT (arus terus)
dan AU (arus ulang-alik).
Membezakan aplikasi SCR dalam litar AT dan
AU.

20

Aplikasi SCR

PENGAWAL ARUS

Apabila SW 2 ditutup
seketika, IA akan

dipintaskan ke bumi.
SCR akan mati kerana
IA (arus anod) kurang
daripada IH (arus pegang).

Apabila SW 1 ditutup seketika,
arus yang melalui Get akan

memicu SCR hidup dan IA akan
mengalir melalui RL.

SCR akan terus hidup walaupun
suis SW 1 dibuka.

21

Aplikasi SCR

PENGAWAL KUASA

R1 =Menghadkan Arus

RL = Beban
(Pemanas/Lampu)

R2 =Tetapkan tahap
pencetus kepada SCR

22

PENGAWAL KUASA

SCR digunakan bagi melaras atau mengawal kuasa purata
yang dihantar ke beban daripada sumber AU (Arus ulang alik)

SCR akan dihidupkan atau dimatikan secara berkala dan
kuasa purata yang dihantar ke beban dikawal dengan

melaraskan jumlah masa SCR mengalirkan arus pada setiap
kitar isyarat AU atau dikawal dengan mengawal sudut fasa

pengaliran ke beban

SCR berfungsi sebagai suis ON dan OFF iaitu menyambung
bekalan ke beban atau memutuskan bekalan voltan ke beban

SCR akan dicetus apabila VS
mencapai nilai yang boleh

memberikan IG (arus get) yang
minimum

23

CONTOH
PENGIRAAN SCR
DALAM LITAR AT

Contoh soalan :-

Susut voltan merentasi sesuatu SCR adalah 1V apabila
dicetus manakala arus penahan adalah 2mA semasa IG
sifar. Jika SCR di picu seketika dengan menggunakan
denyut arus Get, kepada nilai apakah VA perlu
diturunkan supaya SCR dapat dimatikan .

Penyelesaian :- Oleh itu nilai VA yang diperlukan
untuk IA = IH = 2mA adalah,
Arus anod,
Nilai VA yang perlu
Apabila SCR hidup, diturunkan supaya SCR
maka, dapat dimatikan

Anggapkan VAK masih kekal pada
1V apabila VA dan IA diturunkan,

24

CONTOH
PENGIRAAN SCR
DALAM LITAR AU

Contoh soalan :-

Sebuah litar bekalan AU digunakan untuk mengawal
sebuah lampu 1000W dengan menggunakan komponen
SCR. Tentukan nilai SCR, rintangan tetap R dan
rintangan pembahagi VR yang sesuai untuk litar ini.

Penyelesaian :- Voltan puncak songsang (PIV)
sesuatu SCR ditentukan dengan
Rumus asas hukum ohm boleh menggandakan voltan puncak
digunakan untuk mencari arus bekalan sebanyak dua kali ganda
beban (IL), daripada kadarnya
Arus beban (IL),
Jika bekalan 240V maka voltan
atau puncak bekalan ,

maka, maka,

V. PENERUS TERKAWAL
SILIKON (SCR)

HASIL PEMBELAJARAN

Pada akhir pengajaran dan pembelajaran ini, pelajar
dapat:

Menjelaskan kendalian SCR dengan tepat tanpa
sumber bantuan E-Modul.
Menyatakan ciri-ciri V-I dalam SCR secara lisan
dengan betul tanpa melihat E-Modul.
Menganalisis pengiraan litar SCR dengan betul.
Melakarkan graf ciri V-I SCR dengan baik tanpa
merujuk E-Modul.

25

Latihan Pengukuhan

Terdapat 11 soalan dengan pilihan
jawapan bagi latihan pengukuhan untuk
subtopik SCR (Penerus Terkawal Silikon)

Sila imbas kod QR disebelah
dan selamat menjawab

26

Latihan Pengukuhan

Pengiraan litar SCR
Soalan :-

Berdasarkan gambarajah litar diatas, tentukan nilai SCR
bagi rintangan R2 dan rintangan pembahagi litar VR yang
sesuai untuk litar ini. Diberi nilai arus get, IGT = 30mA dan
voltan get, VGT = 3V.

Jawapan:-
VR = 100 ohm
R2 = 3.950 ohm

27

Sila imbas kod QR di
bawah untuk maklumat

tambahan

NOTA TAMBAHAN

Always move
forward. Good
things are always

ahead.

@reallygreatsite

28

Rujukan

Abd. Samad Hanif. (2015). Elektronik perindustrian. Dewan
Bahasa dan Pustaka

Basic Electronics (Includes Solved Problems and MCQs) - B.
Somanathan Nair, S. R. Deepa - Google Books. (n.d.). Retrieved
December 27, 2022

Electronic Devices and Circuits - Google Books. (n.d.). Retrieved
December 27, 2022

Konsep Dasar Elektronika Daya - Anggara Trisna Nugraha, S.T.,
M.T., Rachma Prilian Eviningsih, S.T., M.T. - Google Books. (n.d.).
Retrieved December 27, 2022

Kutmant, T. (1974). A Method of Digital Computation for SCR
Circuits. IEEE Transactions on Industrial Electronics and
Control Instrumentation, IECI-21(2), 80–83.
https://doi.org/10.1109/TIECI.1974.351191

Ku, Y. H. (1985). Electric machinery. In Journal of the Franklin
Institute (Vol. 319, Issue 4). https://doi.org/10.1016/0016-
0032(85)90014-6

Kissell, T. (1997). Industrial electronics.
http://sutlib2.sut.ac.th/sut_contents/56931.pdf

Triyanto, A. (2018). KARAKTERISTIK SCR MENGGUNAKAN
PROGRAM LabVIEW. EPIC (Journal of Electrical Power,
Instrumentation and Control), 2(1), 1-7.