Memilih Relai yang Tepat: Jenis, Fungsi, dan Aplikasi

Kontrol dan perlindungan rangkaian elektronika adalah proses yang kritis. Misalnya, pertimbangkan kasus di mana Anda ingin mengelola arus dalam lampu LED 10W. Dalam rangkaian listrik seperti itu, Anda tidak dapat hanya menyalakannya dan mematikannya dari mikroprosesor, dan Anda akan membutuhkan relai listrik untuk operasi ini. Baca terus untuk analisis mendalam tentang berbagai jenis relai dan prinsip kerjanya. Selain itu, untuk wawasan yang diteliti tentang jenis relai dan aplikasinya, terus membaca.

Apa Itu Relai?

Gambar 1: Saklar Relai Listrik

Relai adalah saklar listrik yang berguna dalam mengontrol rangkaian tegangan tinggi, dan ia menggunakan sumber daya rendah untuk mewujudkan fungsi ini.

Konstruksi Dasar Relai

Gambar 2: Pengalihan Saklar Relai Listrik

Untuk konstruksi relai, sangat penting untuk memahami bagian internal komponen listrik. Mereka meliputi hal berikut:

Terminal Relai

Gambar 3: Terminal untuk Menghubungkan Kabel

Relai memiliki empat terminal utama termasuk:

Terminal Input Kontrol atau Coil

Relai terdiri dari dua terminal input yang menentukan operasi pengalihan komponen. Selama proses, Anda perlu menghubungkan sumber daya umum ke relai melalui terminal ini.

Arus inrush dapat berupa AC atau DC.

Terminal Umum (COM)

Ini adalah terminal output komponen tempat Anda menghubungkan rangkaian beban.

Terminal Normal Terbuka (NO)

Seperti namanya, terminal akan tetap terbuka ketika relai tidak aktif.

Terminal Normal Tertutup (NC)

Ini terhubung ke COM ketika tidak ada input arus.

Poles & Throw

Kedua ini adalah saklar yang akan Anda temukan di dalam relai. Poles adalah jumlah aktual tombol dalam relai tertentu, dan throw adalah kumpulan rangkaian yang dikontrol relai untuk setiap pole.

Anda dapat memiliki relai single throw atau double-throw, tergantung pada rangkaian yang dikontrol. Yang pertama adalah ketika relai mengontrol satu jalur dan yang terakhir ketika ia berisi dua rangkaian.

Jenis Relai

Gambar 4: Relai Pengalihan Listrik

Ada berbagai jenis relai, tergantung pada properti masing-masing. Setiap kelas berguna untuk fungsi tertentu. Oleh karena itu, memilih relai yang sesuai sangat penting untuk berfungsi secara efektif dalam rangkaian tertentu.

Berdasarkan Poles & Throw

Relai SPST (Single Pole Single Throw)

Relai satu tiang mengontrol hanya satu rangkaian. Selain itu, karena merupakan single throw, tiang hanya memiliki satu posisi kontak. Jadi, dengan jenis relai ini, Anda dapat memiliki rangkaian terbuka atau tertutup.

Relai SPDT (Single Pole Double Throw)

Relai adalah jenis satu tiang, jadi ia hanya dapat mengontrol satu rangkaian pada satu waktu. Meskipun demikian, berbeda dengan yang telah kita bahas di atas, ini memiliki double throws. Jadi, ia akan menconduksi dari dua posisi.

Hal yang juga patut diperhatikan adalah relai ini memiliki dua keadaan. Jadi, ketika satu rangkaian dalam kondisi terbuka, yang lain tetap tertutup. Selain itu, ketika rangkaian yang sebelumnya terbuka tertutup, yang lain terbuka.

Relai DPST (Double Pole Single Throw)

Relai adalah double pole, sehingga mampu mengontrol dua rangkaian yang berbeda. Namun, ia juga single pole, dan oleh karena itu, hanya akan menconduksi dalam satu posisi.

Keuntungan relai ini adalah kemampuan untuk mengalihkan dua rangkaian secara bersamaan.

Relai DPDT (Double Pole Double Throw)

Relai adalah double pole sehingga akan dengan lancar mengontrol dua rangkaian pada saat yang sama. Ia juga double-throw, sehingga mampu menconduksi dari dua titik berbeda.

Memiliki DPDT mirip dengan memiliki dua relai SPDT tetapi dengan kemampuan pengalihan bersamaan.

Juga, perhatikan bahwa satu relai dapat memiliki hingga 12 poles.

Berdasarkan Bentuk

Gambar 5: Sebuah Relai

Relai juga dapat dikategorikan berdasarkan bentuknya. Berikut adalah berbagai bentuk dan karakteristik masing-masing.

Jenis Relai—“Form A” Relay

Biasanya, Anda dapat menganggap relai SPST dalam keadaan normal terbuka (NO) sebagai relai Form A.

Jenis Relai—“Form B” Relay

Relai SPST dalam keadaan normal tertutup (NC) adalah relai Form B.

Jenis Relai—“Form C” Relay

Ini adalah istilah yang merujuk pada jenis relai SPDT. Ingatlah bahwa kami sebelumnya menyoroti bahwa jenis relai ini memiliki dua terminal kontak.

Jadi, ia memiliki terminal NC dan NO untuk mengontrol dua rangkaian. Ia pertama meminta salah satu rangkaian untuk terbuka saat yang lain tertutup. Oleh karena itu namanya relai “break-before-make”.

Jenis Relai—“Form D” Relay

Ini mirip dengan jenis yang baru saja kami bahas. Namun, berbeda dengan relai “Form C”, relai “Form D” berbeda dalam mode operasinya.

Ini adalah jenis “make-before-break”. Pertama, ia akan memutus satu rangkaian kemudian meminta pembukaan bersamaan yang lain.

Jadi, ia bekerja dalam mode terbalik dari tipe “Form C”.

Jenis Relai—Berdasarkan Prinsip Operasi

Gambar 6: Relai dalam Rangkaian Kompleks

Jenis Relai—Relai Latching

Relai latching akan mempertahankan keadaan mereka bahkan setelah actuasi. Saklar statis atau impulse relay adalah beberapa nama yang merujuk pada jenis relai ini.

Mereka penting dalam aplikasi yang bertujuan untuk mengontrol konsumsi dan dissipasi daya.

Ia memiliki magnet internal. Magnet mempertahankan posisi asli kontak pada aplikasi arus listrik. Oleh karena itu, tidak diperlukan daya untuk mempertahankan kontak di posisi biasa. Juga, pengeluaran arus drive tidak mengubah posisi kontak.

Oleh karena itu, relai penting dalam konservasi energi dalam rangkaian kontrol.

Relai Elektromekanis (EMR)

Relai memiliki coil elektromagnetik dan kontak bergerak. Aplikasi arus listrik pada coil menginduksi medan magnet. Akibatnya, daerah menarik kontak bergerak. Ketika efek medan magnet berhenti ada, kontak bergerak kembali ke posisi normalnya.

Relai bekerja untuk sumber AC dan DC. Namun, EMR DC akan berbeda strukturnya dari EMR AC, terutama terkait konstruksi coil.

Dalam coil EMR DC, Anda akan menemukan diode flywheel yang melindunginya dari back EMR.

Juga, perhatikan bahwa polaritas EMR tidak konsekuensial dalam operasinya. Namun, dengan diode back EMF, sangat penting untuk mempertimbangkan polaritas.

Kekurangan utama relai ini adalah ia menghasilkan arc dalam proses pemutusan, dan sudut menyebabkan peningkatan resistensi relai yang merugikan harapan usianya.

Relai Reed

Relai reed mirip dengan relai elektromekanis yang telah dibahas di atas. Namun, ukurannya sedikit lebih kecil dan memiliki massa yang relatif lebih rendah, dan sangat penting dalam pembuatan saklar reed.

Relai reed terdiri dari dua strip material feromagnetik di dalam tabung kaca dengan gas inerte. Mengenergikan coil menghasilkan daya tarik strip untuk membuat jalur relai tertutup.

Meskipun ada perbedaan kecil dengan EMR, prinsip kerja relai reed mirip. Operasinya akan menggerakkan kontak jenis strip bimetalik untuk menyalakan atau mematikan rangkaian.

Meskipun demikian, relai reed lebih cepat dari relai EMR dalam pengalihan terutama karena kontak yang lebih kecil pada yang pertama. Juga, karena relai reed tidak memiliki armatur bergerak, Anda tidak akan mengalami masalah aus.

Kehadiran gas inerte juga berarti akan memperpanjang umur relai.

Jenis Relai—Relai Buchholz

Relai ini bergantung pada gas sebagai medium operasinya. Mereka penting dalam deteksi kesalahan awal dalam aplikasi proteksi transformator.

Juga, mereka adalah relai beban berat, dan Anda akan menemukan mereka dalam sistem transmisi dan distribusi.

Relai Status Padat (SSRs)

Berbeda dengan relai lain yang telah kami bahas yang terdiri dari komponen mekanis, relai ini terdiri dari semikonduktor. Jadi, Anda dapat berharap menemukan detail seperti MOSFETs, TRIACs, dan BJTs.

Relai status padat akan mengisolasi rangkaian daya rendah dari rangkaian tegangan tinggi melalui optocoupler. Ketika Anda menerapkan input kontrol ke relai, ia menyalakan lampu LED inframerah. Perangkat semikonduktor sensitif cahaya akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik.

Giliran, sinyal kontrol akan mengalihkan rangkaian.

Keuntungan dasar dari relai elektronik ini adalah ia mengonsumsi daya yang lebih rendah dari EMR yang biasanya. Ia juga relatif lebih cepat dari relai EMR karena tidak ada kontak mekanis. Selain itu, ia memiliki umur yang lebih panjang. Juga, relai status padat tidak memiliki kontak fisik, dan oleh karena itu, tidak ada risiko terbakar.

Relai Hybrid

Ia terdiri dari relai elektromekanis (EMR) dan relai status padat (SSR). Namun, ingat bahwa SSR biasanya akan membuang daya sebagai panas. Juga, EMR mampu memiliki masalah arching kontak.

Relai hybrid memecahkan dua masalah ini dengan memiliki SSR dan EMR dalam orientasi paralel.

Selama operasi, ada rangkaian kontrol relai yang pertama menyalakan SSR. Dengan demikian, SSR mengambil arus beban, yang penting dalam menghilangkan masalah arching.

Selanjutnya, EMR mengenergikan EMR sambil menutup kontak. Namun, tidak ada arching dalam proses ini karena SSR menangani masalahnya. Dengan demikian, EMR akan beroperasi tanpa kehilangan arus beban yang signifikan.

Oleh karena itu, relai campuran beroperasi sebagai relai proteksi.

Jenis Relai—Relai Elektrotermal (Relai Termal)

Relai terdiri dari strip bimetalik dan mengeksploitasi perbedaan dalam ekspansi strip. Ketika arus melewati coil relai, ia menghasilkan panas. Panas memuaskan satu bagian strip bimetalik, memicu ia untuk melengkung, menutup kontak.

Dalam sebagian besar kasus, relai termal standar dalam motor listrik.

Relai Polar & Non-polar

Dalam relai polar, ada magnet permanen yang berfungsi koordinasi dengan elektromagnes. Fungsi magnet permanen adalah untuk memegang posisi armatur dalam keadaan tetap. Di sisi lain, elektromagnes akan menggerakkan armatur.

Di sisi lain, relai non-polar tidak memiliki magnet permanen, dan juga mudah untuk dienergikan.

Jenis Relai—Aplikasi Relai

Gambar 7: Saklar On dan Off

• Berguna untuk isolasi rangkaian tegangan tinggi dari rangkaian daya rendah.
• Kontrol aliran arus dalam beberapa rangkaian
• Memfasilitasi pergantian otomatis
• Berguna untuk kontrol mikroprosesor beban listrik berat
• Relai beban berlebihan penting dalam proteksi overload motor

Kesimpulan

Sekarang Anda sudah memiliki semuanya. Kami telah menguraikan segala hal yang perlu diketahui tentang relai, dan kami juga telah menyoroti cara Anda dapat menggunakannya dalam papan sirkuit.

Saat memilih relai yang akan digunakan, bimbinglah oleh waktu pengalihan dan tipe rangkaian cahaya. Selain itu, jangan ragu jika Anda memiliki pertanyaan tentang arus pengalihan. Bicara dengan kami, dan kami akan merespons segera.