Penyearah Terkendali Thyristor
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa, penyearah tak terkendali menghasilkan tegangan keluaran DC yang tetap. Bila dikehendaki tegangan keluaran yang bisa diubah-ubah, digunakan Thyristor sebagai pengganti dioda. Tegangan keluaran penyearah Thyristor dapat diubah-ubah atau dikendalikan dengan mengendalikan sudut penyalaan α dari Thyristor. Penyalaan ini dilakukan dengan memberikan pulsa trigger pada gate Thyristor. Pulsa trigger dibangkitkan secara khusus oleh rangkaian trigger.
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 α, maka Thyristor akan konduksi dan mengalirkan arus kebeban. Dengan beban resistif RL maka arus dan tegangan yang dihasilkan sephasa.
Pada gate Thyristor diberikan penyalaan sebesar α, 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 α
diperbesar, tegangan output yang dihasilkan akan mengecil sesuai dengan sudut konduksi dari Thyristor.
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 resistif-induktif, arus beban dengan tegangan tidak sephasa, saat Thyristor diberikan trigger α arus beban naik dan tidak segera mencapai nol, saat tegangan berada dititik nol. Thyristor akan konduksi lebih lama sebesar sudut θ dan pada beban muncul siklus tegangan negatif gambar-10.32. Beban yang mengandung resistif-induktif adalah beban motor. 
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.
Analisa gelombang yang dihasilkan Thyristorhanya 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 dan gunanya sebagai isolasi rangkaian Thyristor dengan modul trigger gambar-10.34. Potensiometer modul penyulut trigger untuk mengatur sudut penyalaan α. Ada Diode R1 yang diparalel dengan beban yang disebut sebagai free wheel Diode.
Pada beban resistif-induktif ditambahkan sebuah Diode R1 (free wheel Diode). Saat Thyristor menuju OFF maka induktor akan membangkitkan tegangan induksi, Diode free-wheel akan mengalirkan tegangan induksi sehingga tidak merusak Thyristor. Pada beban resisitip-induksip, sudut pengaturan sudut α untuk beban resistif-induktif effektif antara 0° sampai 90°
.
Grafik tegangan Udα fungsi penyalaan sudut α,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°.
Penyearah Thyristor Gelombang Penuh Satu Phasa
Penyearah terkendali penuh satu phasa dengan empat buah Thyristor Q1, Q2, Q3 dan Q4 dalam hubungan jembatan gambar-10.36. Pasangan Thyristor adalah Q1-Q4 dan Q2-Q3, masing-masing diberikan pulsa penyulut pada sudut α untuk siklus positif dan siklus negatif tegangan sumber. Dengan beban resistif RL, pada sudut penyalaan α maka Thyristor Q1 dan Q4 akan konduksi bersamaan, dan pada tahap berikutnya menyusul Thyristor Q2 dan Q3 konduksi. Pada beban resistif RL, bentuk tegangan searah antara tegangan dan arus se-phasa.
Persamaan penyearah Thyristor gelomabang penuh satu phasa beban resistif
RL, pengaturan sudut α dari 0° sampai 180°
Udα =0,5.Udo (1+ cos α)
Udo = 0,9.U
Udα Tegangan searah terkendali
Udo Tegangan DC Diode
U Tegangan effektip
α Sudut penyalaan gate
Untuk beban mengandung resistif dan induktif, pengaturan sudut α dari 0° sampai 90° saja, berlaku persamaan tegangan sebagai berikut:
Udα =0,5.Udo cos α
Udo = 0,9.U
Udα Tegangan searah terkendali
Udo Tegangan DC Diode.
U Tegangan effektip
α Sudut penyalaan gate
Penyearah Thyristor Setengah Gelombang Tiga Phasa
Rangkaian penyearah Thyristor setengah gelombang tiga phasa dengan tiga Thyristor Q1, Q2 dan Q3. Katode ketiga Thyristor disatukan menjadi terminal positif, terminal negatif dari kawat netral N, dengan beban resistif RL gambar-10.37. Masing-masing Thyristor mendapatkan pulsa penyalaan yang berbeda-beda melalui UG1, UG2, UG3. Penyearah tiga phasa digunakan untuk mendapatkan nilai rata-rata tegangan keluaran yang lebih tinggi dengan frekuensi lebih tinggi dibanding penyearah satu phasa. Aplikasi dipakai pada pengaturan motor DC dengan daya tinggi. Tegangan DC yang dihasilkan
melalui beban resistif RL.
Arus searah negatif kembali ke sekunder trafo melalui kawat N. Tegangan DC yang dihasilkan mengandung ripple. Karena tiap phasa tegangan masukan berbeda 120° maka pulsa penyulutan diberikan dengan beda phasa 120°
Pada beban resistif, pengaturan sudut penyalaan trigger α dari 0° sampai 150° Untuk beban induktif pengaturan sudut penyalaan α antara 0°
sampai 90° gambar-10.38.
Persamaan tegangan pada beban resistif,
Udα =Udo. cos α
Udo = 0,676 . U
Udα Tegangan searah terkendali
Udo Tegangan DC Diode
U Tegangan efektif
α Sudut penyalaan gate
Penyearah Thyristor Gelombang Penuh Tiga Phasa
Penyearah Thyristor tiga phasa terdiri atas enam buah Thyristor Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, dan Q6. Katoda dari Diode Q1,Q3 dan Q5 disatukan sebagai terminal positif, dan anode dari Thyristor Q4, Q6 dan Q2 disatukan menjadi terminal negatif. Masing-masing Thyristor mendapatkan pulsa penyalaan yang berbeda-beda melalui UG1, UG2, UG3, UG4 ,UG5, dan UG6. Sebuah beban resistif RL sebagai beban DC gambar- 10.39.
Untuk melihat urutan konduksi dari keenam Thyristor dapat dilihat dari gelombang tiga phasa gambar-10.40. Contoh ketika tegangan DC terbentuk dari puncak gelombang UL1L2 yang konduksi Thyristor Q1+Q6, berikutnya pada puncak tegangan –UL3L1 yang konduksi Thyristor Q1+Q2 dan seterusnya. Apa yang terjadi jika salah satu dari keenam Thyristor tersebut mati (misalnya Q1) tidak bekerja, dan apa yang terjadi ketika Thyristor Q1 dan Q3 tidak bekerja? Berikan jawabannya dengan melihat gelombang sinusoida di bawah ini.
Persamaan tegangan pada beban resistif, pengaturan sudut α dari 0° sampai 150°
.
Udα =Udo. cos α
Udo = 1,35 . U
Udα Tegangan searah terkendali
Udo Tegangan DC Diode
U Tegangan efektif
α Sudut penyalaan gate
