Bengkeltv.id – Pengertian Solid State Relay (SSR) : Fungsi dan Cara Kerja. Solid State Relay (SSR) merupakan sebuah komponen elektronik yang semakin populer dalam berbagai aplikasi industri maupun kegiatan hobi. Secara sederhana, SSR adalah pengganti modern untuk relay elektromagnetik konvensional. Namun, apa sebenarnya yang membedakan SSR dengan relay elektromagnetik? Dan bagaimana SSR memberikan manfaat yang lebih baik dalam berbagai aplikasi?
Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam tentang pengertian, cara kerja, kelebihan, dan kekurangan dari Solid State Relay (SSR). Dengan pemahaman yang lebih baik tentang teknologi ini, diharapkan Kalian dapat memilih solusi yang tepat sesuai dengan kebutuhan proyek atau aplikasi Kalian.
Pengertian Solid State Relay (SSR)
Solid State Relay (SSR) adalah jenis saklar elektronik yang memanfaatkan komponen elektronika aktif untuk mengatur aliran arus dan tegangan listrik. Berbeda dengan Relay Elektromagnetik, SSR tidak memerlukan bagian mekanis atau kontak fisik, melainkan mengKalianlkan komponen elektronika aktif seperti Thyristor (TRIAC dan SCR) dan Transistor. Meskipun demikian, SSR memiliki fungsi yang serupa dengan Relay Elektromagnetik, yakni mengontrol tegangan tinggi hanya dengan tegangan pengendali yang rendah.
SSR yang terbuat dari bahan semikonduktor memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan relay elektromagnetik. Pertama, SSR menawarkan keKalianlan yang tinggi karena tidak memiliki bagian yang bergerak. Kedua, SSR tidak menghasilkan kontak atau percikan listrik. Ketiga, SSR memiliki umur pemakaian yang lebih panjang. Keempat, SSR memiliki kecepatan switching yang lebih cepat. Kelima, SSR menawarkan kemampuan anti-interferensi yang kuat. Terakhir, SSR memiliki ukuran yang lebih kompak.
SSR telah banyak digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk mesin CNC, sistem remote control, perangkat otomasi industri, industri kimia, peralatan medis, sistem keamanan, dan lain-lain.
Fungsi Solid State Relay
Fungsi solid state relay (SSR) serupa dengan relay konvensional, yaitu mengatur aliran arus yang besar menggunakan arus input/kontrol yang kecil. Namun, berbeda dengan relay konvensional, SSR memiliki beberapa keunggulan yang membuatnya sangat cocok untuk digunakan dalam rangkaian yang membutuhkan respons switching on-off yang sangat cepat, serta di area dengan goncangan yang tinggi.
Berikut adalah beberapa fungsi umum dari solid state relay (SSR):
- Proyek robotik
- Mesin dan peralatan industri
- Peralatan medis
- Peralatan instrumentasi
- Circuit Multiplexers
- Alat pengukur meter (air/gas)
- Peralatan elektronik rumah tangga
- Rangkaian dengan kebisingan rendah
Cara Kerja Solid State Relay (SSR)
Solid State Relay (SSR) adalah jenis relay yang melakukan peralihan daya listrik tanpa menggunakan kontak mekanis. SSR bekerja dengan memanfaatkan prinsip optokopler, di mana sirkuitnya dikendalikan oleh cahaya, yang biasanya berasal dari sumber LED atau inframerah.
Masih dalam pembahasan Pengertian Solid State Relay (SSR), berikut adalah penjelasan tentang cara kerja SSR:
- Sirkuit Input:
Bagian ini menerima tegangan kontrol oleh relay. Tegangan input biasanya berkisar antara 3-4 hingga 24 Volt. Ketika tegangan diterapkan pada sirkuit ini, optokopler diaktifkan. - Phototriac Coupler (Optokopler):
Bagian ini merupakan inti dari SSR. Saat optokopler diaktifkan oleh cahaya (karena tegangan input), optokopler menghasilkan sinyal yang dapat diteruskan ke sirkuit drive. - Sirkuit Drive:
Sinyal dari optokopler diterima di sirkuit drive. Bagian ini menghasilkan tegangan pemicu gerbang yang cukup untuk menyalakan triac. - Sirkuit Pemicu:
Sirkuit ini menerima sinyal dari sirkuit drive dan mengaktifkan triac. Ini adalah bagian yang memicu perubahan dari NC (Normally Closed) ke NO (Normally Open), atau sebaliknya, tergantung pada konfigurasi SSR. - Triac:
Ini adalah komponen yang bertindak sebagai saklar yang mengatur aliran listrik dari beban ke sumber. Jika triac diaktifkan, arus akan mengalir sepenuhnya pada kontak output. - Sirkuit Snubber:
Sirkuit ini berfungsi untuk melindungi triac dari lonjakan tegangan yang dapat merusaknya.
Cara kerja SSR memungkinkan peralihan daya listrik tanpa adanya kontak fisik, yang menghasilkan umur pakai yang lebih panjang dibandingkan dengan relay mekanis.
Namun, perlu diingat bahwa SSR memiliki batasannya sendiri, seperti ketidakmampuannya untuk memutus arus DC dan batasan pada arus dan tegangan yang dapat ditangani.
Jenis-Jenis Solid State Relay Berdasarkan Metode Isolasi
Isolasi dalam relay state solid mengacu pada pemisahan listrik antara sisi input dan output perangkat. Terdapat tiga jenis utama metode isolasi relay state solid yang digunakan dalam SSR, yaitu optik, transformator, dan reed.
1. Foto SSR Terkopel
Isolasi optik pada Foto SSR Terkopel menggunakan LED inframerah dan fototransistor untuk memisahkan sisi masukan dan keluaran relay.
LED memancarkan cahaya inframerah yang digunakan untuk mengaktifkan fototransistor, yang kemudian memicu relay keluaran.
Jenis relay state solid ini mampu mencapai tegangan isolasi yang sangat tinggi. Hal ini memungkinkan insinyur untuk merancang relay yang sangat kompak tanpa mengorbankan kinerja isolasi.
2. SSR Terisolasi Transformator
SSR Terisolasi Transformator menggunakan transformator frekuensi tinggi untuk memisahkan sisi masukan dan keluaran perangkat secara elektrik.
Relay state solid ini diisolasi dengan menggunakan transformator yang biasanya dikopel dengan amplifier isolasi, sehingga memberikan tingkat perlindungan yang diperlukan.
SSR berbasis transformator ini umumnya digunakan dalam aplikasi industri di mana arus dan tegangan tinggi terlibat. Mereka juga digunakan dalam aplikasi di mana tingkat perlindungan yang tinggi dibutuhkan.
3. SSR Terisolasi Reed
SSR Terisolasi Reed menggunakan saklar reed (buluh) sebagai elemen isolasi. Saklar reed adalah jenis perangkat pengalih atau sensor yang diaktifkan oleh medan magnet yang dihasilkan oleh sebuah kumparan eksternal. Pada SSR ini, saklar reed digunakan untuk menutup thyristor dan menghasilkan tindakan pengalihan.
4. SSR Hibrida
Seperti namanya, SSR Hibrida adalah kombinasi dari dua atau lebih teknologi isolasi atau relay. SSR Hibrida menggunakan kombinasi saklar elektromagnetik dan relay state solid untuk memberikan tindakan pengalihan.
Bagian SSR terletak pada sisi masukan dan keluaran, dan dihubungkan secara paralel ke bagian elektromagnetik.
Relay state solid hibrida menggabungkan keuntungan switching state solid dan keuntungan relay elektromekanik untuk memberikan kinerja yang lebih unggul.
Misalnya, SSR Hibrida tidak menghasilkan percikan saat dihidupkan atau dimatikan, dan kontaknya tidak mengalami keausan. Selain itu, SSR ini dapat beralih dengan sangat cepat, sementara mampu menangani arus yang tinggi.
Keunggulan Solid State Relay (SSR)
Sudah paham dengan Pengertian Solid State Relay (SSR) kan? Sekarang, mari kita bahas beberapa keunggulan Solid State Relay (SSR) yang penting untuk diketahui:
1. Tidak ada bagian yang bergerak
SSR tidak mengalami fenomena “bounce” karena tidak memiliki kontaktor yang bergerak. Fenomena “bounce” terjadi ketika terjadi pantulan atau perubahan posisi kontak saat relay berubah keadaan. Tanpa fenomena “bounce”, tidak akan terjadi percikan api saat SSR berubah keadaan.
2. Tidak ada fenomena “bounce”
Proses perubahan dari kondisi “off” ke kondisi “on” atau sebaliknya sangat cepat, hanya membutuhkan waktu sekitar 10 mikrodetik. Ini memungkinkan SSR untuk dengan mudah dioperasikan bersama dengan detektor zero-crossing, sehingga operasi SSR dapat disinkronkan dengan kondisi zero crossing detektor.
3. Waktu perubahan sangat cepat
Proses perubahan dari kondisi “off” ke kondisi “on” atau sebaliknya sangat cepat, hanya membutuhkan waktu sekitar 10 mikrodetik. Hal ini memungkinkan SSR dapat dengan mudah dioperasikan bersama dengan detektor zero-crossing. Dengan kata lain, operasi SSR dapat disinkronkan dengan kondisi zero crossing detektor.
4. Tahan terhadap getaran dan goncangan
SSR lebih tahan terhadap goncangan dan getaran dibandingkan relay mekanik biasa. Kontaktor pada relay mekanik mudah berubah posisi jika terkena goncangan atau getaran yang kuat, sedangkan SSR tidak memiliki masalah ini.
5. Tanpa suara “klik”
SSR tidak menghasilkan suara “klik” seperti yang terdengar pada relay saat kontaktor berubah posisi.
6. Latching otomatis
Kontaktor output pada SSR secara otomatis “latch”, sehingga energi yang dibutuhkan untuk mengaktifkan SSR lebih sedikit dibandingkan dengan relay konvensional. SSR akan tetap dalam kondisi “on” sampai mendapatkan tegangan yang sangat rendah, mendekati nol volt.
7. Sensitivitas tinggi
SSR sangat sensitif dan dapat dioperasikan langsung dengan menggunakan level tegangan CMOS atau bahkan level tegangan TTL.
8. Rangkaian kontrol sederhana
SSR memungkinkan rangkaian kontrol yang lebih sederhana karena tidak memerlukan level konverter tambahan. Terdapat kapasitansi antara input dan output, tetapi sangat kecil sehingga arus bocor antara input dan output sangat rendah. Hal ini sangat penting pada peralatan medis yang membutuhkan isolasi yang baik.
Penutup
Dengan mengakhiri artikel dari bengkeltv.id ini, kita telah menjelajahiPengertian Solid State Relay (SSR) dan fungsinya dalam industri elektronik. SSR merupakan solusi modern yang menggantikan relay elektromekanis tradisional dengan keunggulan yang mencakup keKalianlan yang lebih tinggi, umur pakai yang lebih panjang, dan kinerja yang lebih stabil. Dengan menggunakan komponen semikonduktor, SSR mampu melakukan fungsi switching tanpa bagian mekanis yang bergerak, sehingga mengurangi risiko kegagalan dan kerusakan.
Dengan demikian, penggunaan SSR telah menjadi pilihan yang semakin populer dalam berbagai aplikasi industri, dari otomatisasi pabrik hingga kontrol suhu dan sistem daya. Dengan pemahaman yang lebih baik tentang pengertian dan manfaat SSR, diharapkan pembaca dapat mengaplikasikan teknologi ini dengan lebih efektif dan efisien dalam proyek-proyek mereka.
