Ada berbagai perangkat listrik dan elektronik yang diklasifikasikan sebagai Output perangkat perangkat tersebut digunakan untuk mengontrol atau mengoperasikan beberapa proses fisik eksternal dari mesin atau perangkat. Perangkat keluaran ini biasa disebut Aktuator.
Aktuator ini mengubah energi listrik menjadi satuan fisik yang disebut gaya, kecepatan, dll. Relai pada dasarnya adalah aktuator biner dengan dua keadaan stabil. Pada artikel ini, kita akan membahas detail rangkaian sakelar relai , desain dan fiturnya.
Ini adalah sakelar yang dioperasikan secara elektrik yang tersedia dalam berbagai bentuk, ukuran, dan peringkat daya. Relai listrik cocok untuk hampir semua jenis aplikasi. Relay dapat memiliki satu atau beberapa kontak dalam satu paket. Relai daya yang lebih besar terutama digunakan untuk tegangan listrik atau aplikasi switching arus tinggi yang disebut "Kontaktor". Mari kita lihat klasifikasi Relay.
Relai listrik pada dasarnya dibagi menjadi dua subkategori yaitu:
Seperti namanya, relai elektromekanis adalah elektro-magnetik perangkat. Pada dasarnya ini mengubah fluks magnet yang dihasilkan oleh penerapan sinyal kontrol listrik menjadi gaya tarik mekanik yang mengoperasikan kontak listrik di dalam sakelar relai. Bentuk paling sederhana dan paling umum dari relai elektrokimia terdiri dari lilitan koil energi di sekitar inti besi yang permeabel. Kumparan energi ini juga disebut sirkuit primer.
Relai elektrokimia digunakan secara umum kontrol listrik dan elektronik atau switching sirkuit . Ini dipasang langsung ke papan PCB atau terhubung sebagai berdiri bebas. Dalam konfigurasi berdiri bebas, arus beban biasanya berfungsi sebesar ampere.
Relai dikonfigurasi dalam dua mode yaitu "Biasanya Terbuka", atau "Biasanya Tertutup". Sepasang kontak disebut Biasanya Terbuka (NO) atau membuat kontak dan set lain disebut Biasanya Tertutup (NC) atau putus kontak.
Sekarang, dalam posisi "terbuka" biasanya, kontak ditutup hanya ketika arus bidang "ON". Dalam posisi "ON" yang normal, kontak sakelar ditarik ke arah kumparan induktif. Salah satu bagian yang lebih penting dari setiap relay listrik adalah koil. Kumparan ini mengubah arus listrik menjadi fluks elektromagnetik. Fluks magnet ini digunakan untuk mengoperasikan kontak relai secara mekanis. Masalah terbesar dengan kumparan relai adalah bahwa mereka "beban sangat induktif". Kumparan relai umumnya terbuat dari gulungan kawat.
Saat arus mengalir melalui kumparan, medan magnet yang diinduksi sendiri dihasilkan di sekitarnya. Ketika arus di “OFF” dalam kumparan, tegangan ggl balik yang besar dihasilkan. Hal ini disebabkan oleh tumbukan fluks magnet dengan kumparan. Nilai tegangan balik yang diinduksi sangat tinggi dibandingkan dengan tegangan switching. Tegangan ini cukup mampu untuk merusak perangkat semikonduktor seperti transistor, FET, atau mikrokontroler yang digunakan untuk mengoperasikan relai.
Catatan: Istilah ini “ Biasanya Terbuka” dan “Biasanya Tertutup” atau Membuat dan Memutus Kontak mengacu pada keadaan kontak listrik saat koil relai “dimatikan”, yaitu, tidak ada tegangan suplai yang terhubung ke koil relai.
Satu hal penting yang perlu diingat tentang penggunaan relai listrik adalah "Tidak disarankan untuk menghubungkan kontak relai secara paralel untuk menangani arus beban yang lebih tinggi". Ex- Jangan pernah mencoba mensuplai beban 10A dengan dua kontak relai secara paralel yang masing-masing memiliki peringkat kontak 5A.
Kontak relai dibuat menggunakan potongan konduktif yang memungkinkan arus melewatinya saat bersentuhan. Mereka dirancang seperti sakelar. Segera setelah kontak terbuka, hambatan antara kontak menjadi sangat tinggi. Hal ini mengakibatkan kondisi rangkaian terbuka dan tidak ada arus rangkaian yang mengalir melalui relai.
Setelah beberapa waktu, bagian yang bergerak dari relai elektrokimia akan aus dan gagal atau busur dan erosi yang konstan dapat membuat relai tidak dapat digunakan. Juga, mereka berisik secara elektrik dengan kontak yang mengalami pantulan kontak yang mungkin memengaruhi sirkuit listrik yang terhubung dengannya. Untuk mengatasi kesulitan relai ini, dikembangkan jenis relai lain yang disebut relai solid state.
Relai solid-state tidak memiliki bagian yang bergerak. Ini adalah perangkat elektronik murni. Tidak ada bagian yang bergerak dalam jenis relai ini karena kontak mekanis digantikan oleh transistor daya, thyristor, atau triac.
Tidak adanya bagian bergerak membuat relai sangat andal, tahan lama, dan mengurangi interferensi elektromagnetik. Hal ini membuat relai solid-state jauh lebih cepat dan akurat, dibandingkan dengan relai elektromekanis konvensional. Persyaratan daya input relai solid-state untuk kontrol umumnya cukup rendah untuk membuatnya kompatibel dengan sebagian besar keluarga IC.
Karena perangkat switching output dari relai solid-state adalah perangkat semikonduktor, tegangan turun di terminal output SSR ketika "ON" jauh lebih tinggi dibandingkan dengan itu dari relai elektromekanis. Biasanya antara 1,5 – 2,0 volt. Penyerap panas tambahan akan diperlukan untuk mengalihkan arus besar untuk jangka waktu yang lama.
Anda dapat menggunakannya tanpa perlu menambahkan driver atau amplifier. Namun, mereka harus dipasang ke pelat atau bahan heatsink yang sesuai untuk mencegah perangkat semikonduktor pengalih keluaran dari panas berlebih karena merupakan perangkat semikonduktor. Desain dan jenis rangkaian switching relay cukup besar. Relai dikatakan untuk mengalihkan satu atau lebih kutub seperti rangkaian sakelar sederhana. Setiap kutub relai memiliki kontak yang dapat dilempar dengan tiga cara berbeda:
Berbagai cara pelemparan relai:
Penting:
Relay dirancang untuk dua operasi dasar. Satu untuk aplikasi tegangan rendah dan yang lainnya untuk tegangan tinggi. Untuk aplikasi tegangan rendah, relai dirancang untuk mengurangi kebisingan seluruh rangkaian. Untuk aplikasi tegangan tinggi, mereka terutama dirancang untuk mengurangi fenomena lengkung
Beberapa cara umum untuk mengganti relai:
Relai modul antarmuka keluaran input:Modul I/O) adalah jenis lain dari relai solid-state, yang dirancang khusus untuk perangkat antarmuka seperti komputer, pengontrol mikro, atau PIC untuk memuat dan beralih . Pada dasarnya ada empat jenis modul I/O yang tersedia di pasaran.
Ini adalah tegangan Input AC atau DC ke output level logika TTL atau CMOS, dan input logika TTL atau CMOS ke tegangan Output AC atau DC. Setiap modul berisi semua sirkuit yang diperlukan untuk menyediakan antarmuka dan isolasi lengkap dalam satu perangkat. Mereka tersedia sebagai modul solid-state individu atau diintegrasikan ke dalam perangkat saluran 4, 8 atau 16 di pasar.
Rangkaian sakelar relai NPN tipikal memiliki koil yang digerakkan oleh sakelar transistor NPN. Ketika tegangan Base transistor adalah nol, transistor akan berada di daerah cut-off dan bertindak sebagai saklar terbuka. Dalam situasi ini, tidak ada arus Kolektor yang mengalir dan koil relai dimatikan.
Jika tidak ada arus yang mengalir ke Basis, maka tidak ada arus yang akan mengalir melalui koil relai juga. Jika arus positif besar sekarang didorong ke Basis untuk menjenuhkan wilayah transistor NPN, arus mulai mengalir dari Basis ke Emitter.
Rangkaian sakelar relai PNP membutuhkan polaritas tegangan operasi yang berbeda. Ini mirip dengan rangkaian switching relai NPN dalam hal kemampuannya untuk mengontrol koil relai. Misalnya, tegangan Kolektor-Emitter harus negatif untuk tipe PNP agar arus mengalir dari Emitter ke Kolektor.
Operasi pengalihan relai MOSFET mirip dengan pengoperasian sakelar Bipolar Junction Transistor (BJT). Perbedaan utama antara operasi adalah bahwa MOSFET adalah perangkat yang dioperasikan dengan tegangan. Namun, Gerbang diisolasi secara elektrik dari saluran Drain-Source. N-channel Enhancement MOSFET adalah jenis MOSFET yang paling umum digunakan. Tegangan positif pada terminal Gerbang membuat MOSFET "ON" dan tegangan negatif pada Gerbang membuatnya "OFF". Ini membuatnya ideal untuk sakelar relai MOSFET.
Tidak seperti N-channel Enhancement MOSFET, ini hanya beroperasi dengan tegangan Gerbang negatif. Dalam konfigurasi ini, terminal sumber P-channel terhubung ke +Vdd dan terminal Drain terhubung ke ground. Keduanya terhubung melalui koil relay. Ketika level tegangan TINGGI diterapkan ke terminal Gerbang, maka MOSFET saluran-P akan dimatikan sebagai akibatnya.
Hal-hal yang perlu diingat saat memilih relai yang sesuai:
Mari kita pahami cara kerja rangkaian relay dengan contoh:
Misalkan, Anda harus MENGAKTIFKAN bohlam CFL menggunakan sakelar relai. Dalam rangkaian relai ini, kami menggunakan tombol tekan untuk memicu relai 5V, yang selanjutnya menyelesaikan rangkaian kedua dan menyalakan lampu.
Kumpulkan komponen berikut untuk mendesain sirkuit:
Sakelar ON/OFF biasa ditambahkan untuk tujuan pengalihan perangkat relai. Pada rangkaian di atas, relay 5V ditenagai oleh baterai 9V. Awalnya ketika sakelar terbuka, tidak ada arus yang mengalir melalui koil. Hasilnya, Common Port of relay terhubung ke kontak “NO” (Normally Open). Oleh karena itu, LAMP akan tetap “OFF”.
Saat sakelar ditutup, arus akan mulai mengalir melalui kumparan. Di sini, medan magnet dihasilkan dalam koil yang menarik armature bergerak karena induksi elektromagnetik dan Port Com terhubung dengan kontak NC (Normally Close) dari relai. Akibatnya, CFL akan berubah menjadi “ON”.
Kelemahan utama relai solid-state dibandingkan dengan relai elektromekanis watt setara adalah biayanya yang lebih tinggi. Hanya tipe lemparan tunggal kutub tunggal yang tersedia, arus kebocoran status "OFF" mengalir melalui perangkat switching, dan penurunan tegangan status "ON" yang tinggi dan disipasi daya menghasilkan persyaratan heat sink tambahan. Selain itu, relai keadaan yang dijual biasanya tidak dapat mengalihkan arus beban yang sangat kecil atau sinyal frekuensi tinggi seperti sinyal audio atau video. Namun, Sakelar Solid-State khusus tersedia untuk jenis aplikasi ini.
Baik relai elektrokimia maupun relai keadaan padat sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Anda dapat memilih salah satu dari mereka tergantung pada kebutuhan Anda di perangkat. Relay solid state datang dengan label harga dimuka yang agak besar dan mungkin menakutkan dibandingkan dengan relai elektromekanis.
Namun, pergerakan kontak relai solid-state ini dihasilkan menggunakan gaya elektromagnetik dari sinyal input berdaya rendah. Hal ini memungkinkan penyelesaian sirkuit yang berisi sinyal daya tinggi. Oleh karena itu, relai solid-state lebih unggul daripada relai elektromekanis. Relai elektromekanis adalah teknologi yang relatif lama yang menggunakan pendekatan desain mekanis sederhana.
Ada berbagai macam aplikasi relai. Beberapa aplikasi yang paling umum adalah:
Dalam artikel ini, kita telah membahas berbagai jenis relai, cara kerjanya, dan aplikasinya. Sekarang, Anda sudah memiliki pengetahuan yang baik tentang relay dan fungsinya. Setelah membaca artikel ini, Anda akan dapat merancang relai sendiri tanpa ketidaknyamanan.
Sirkuit Proyek Elektronik Terkait:
Teknologi Industri
Sirkuit elektronik hanyalah jalur untuk elektron. Sirkuit adalah saluran untuk arus listrik mengalir. Oleh karena itu, bola lampu membutuhkan jalur tertutup agar arus dapat menyala. Pengembang listrik menggunakan papan sirkuit di berbagai perangkat listrik mulai dari senter hingga superkomputer ya
Sirkuit sakelar yang memiliki isolasi tinggi merupakan kebutuhan dalam banyak aplikasi kelistrikan. Sirkuit ini memerlukan pengalihan arus dan tegangan tinggi, dan dalam beberapa kasus, menggunakan semikonduktor tidak efisien. Dalam kasus seperti itu, insinyur harus memilih antara kontaktor dan rela
Relay sangat penting untuk mengontrol perangkat yang dapat kita antarmuka dengan papan Arduino dan Raspberry Pi untuk kontrol. Mereka bermanfaat karena menghilangkan penggunaan sirkuit kontrol ampere tinggi dalam sistem elektronik. Dan jika Anda memiliki proyek yang melibatkan sirkuit kontrol elektr
Kontak bantu adalah perangkat switching sekunder yang bekerja bersama dengan peralatan switching utama seperti pemutus sirkuit, relay, dan kontaktor. Kontak ini secara fisik terhubung ke mekanisme switching utama dan aktif pada saat yang sama. Mereka biasanya digunakan sebagai interlock atau retaine
