Empat Pilar – Pengertian Solid State Relay (SSR) : Fungsi, Cara Kerja Secara Lengkap. Solid State Relay (SSR) adalah komponen elektronik yang digunakan dalam aplikasi pengendalian daya. Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam tentang pengertian Solid State Relay (SSR), fungsi-fungsi utamanya, dan bagaimana cara kerjanya.
SSR telah menjadi alternatif yang populer untuk relay elektromekanik tradisional karena memiliki keunggulan tertentu dalam hal keandalan, kecepatan respon, dan umur pemakaian yang lebih lama.
Perangkat elektronik dan komponennya adalah inti dari teknologi modern. Salah satu komponen tersebut adalah Solid State Relay (SSR). Tetapi apa itu SSR? Apa fungsinya, dan bagaimana cara kerjanya? Mari kita jelajahi lebih dalam untuk memahami Pengertian Solid State Relay (SSR) : Fungsi, Cara Kerja.
Pengertian Solid State Relay (SSR)
Solid State Relay (SSR) adalah jenis sakelar elektronik yang menggunakan komponen elektronika aktif untuk mengontrol aliran arus dan tegangan listrik.
Berbeda dengan Relay Elektromagnetik, SSR tidak memerlukan komponen mekanis atau kontak mekanis, melainkan menggunakan komponen elektronika aktif seperti Thyristor (TRIAC dan SCR) dan Transistor.
Meskipun demikian, SSR memiliki fungsi yang sama dengan Relay Elektromagnetik, yaitu mengendalikan tegangan tinggi hanya dengan menggunakan tegangan pengendali yang rendah.
SSR yang terbuat dari bahan semikonduktor ini memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan relay elektromagnetik. Pertama, SSR memiliki keandalan yang tinggi karena tidak ada bagian yang bergerak. Kedua, SSR tidak menghasilkan kontak atau percikan listrik.
Ketiga, SSR memiliki umur pemakaian yang lebih lama. Keempat, SSR memiliki kecepatan switching yang lebih cepat. Kelima, SSR memiliki kemampuan anti-interferensi yang kuat. Terakhir, SSR memiliki ukuran yang lebih kecil.
SSR atau 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.
Deskripsi Solid State Relay (SSR)
Solid State Relay (SSR) adalah jenis relay yang dapat dijelaskan sebagai berikut:
- SSR memiliki empat terminal, terdiri dari 2 terminal input dan 2 terminal output.
- Tegangan input dapat berupa tegangan AC atau DC.
- Antara output dan input terisolasi menggunakan sistem optikal.
- Output menggunakan komponen thyristor, yaitu SCR untuk beban DC dan TRIAC untuk beban AC.
- Switching ON, yang disebut juga sebagai “firing”, SSR hanya terjadi saat tegangan masukan pada output mencapai tingkat yang sangat rendah mendekati nol volt.
- Output SSR menghasilkan tegangan AC dengan frekuensi 50 Hz atau 60 Hz.
Fungsi Solid State Relay
Fungsi solid state relay (SSR) mirip dengan relay konvensional, yaitu mengontrol aliran arus dengan daya besar menggunakan arus input/kontrol yang kecil.
Namun, berkat beberapa kelebihan SSR dibandingkan relay konvensional, SSR sangat cocok digunakan dalam rangkaian yang membutuhkan respons switching on-off yang sangat cepat, serta di area dengan goncangan yang tinggi.
Setelah Pengertian Solid State Relay (SSR), selanjutnya ini adalah beberapa fungsi umum dari solid state relay:
- 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) merupakan jenis relay yang berfungsi sebagai peralihan daya listrik tanpa ada kontak mekanis. SSR bekerja berdasarkan prinsip optocoupler, yaitu sirkuit yang dikendalikan oleh cahaya, biasanya dari sumber LED atau infra merah.
Masih dalam pembahasan Pengertian Solid State Relay (SSR) dan berikut adalah uraian tentang cara kerja SSR:
- Sirkuit Input:
Ini adalah bagian di mana tegangan kontrol diterima oleh relay. Tegangan input biasanya berkisar antara 3-4 hingga 24 Volt. Ketika tegangan diterapkan pada sirkuit ini, optocoupler diaktifkan. - Phototriac Coupler (Optocoupler):
Bagian ini merupakan jantung dari SSR. Saat optocoupler diaktifkan oleh cahaya (karena adanya tegangan input), optocoupler menghasilkan sinyal yang dapat diteruskan ke sirkuit drive. - Sirkuit Drive:
Sinyal dari optocoupler diterima di sirkuit drive. Bagian ini menghasilkan gate trigger voltage yang cukup untuk menyalakan triac. - Sirkuit Trigger:
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 mengendalikan aliran listrik dari beban ke sumber. Jika triac diaktifkan, maka arus akan mengalir sepenuhnya pada kontak output. - Snubber Circuit:
Sirkuit ini berfungsi untuk melindungi triac dari lonjakan tegangan yang dapat merusaknya.
Cara kerja SSR ini memungkinkan untuk peralihan daya listrik tanpa adanya kontak fisik, yang menghasilkan durasi hidup yang lebih lama dibandingkan relay mekanis.
Namun, perlu diingat bahwa SSR memiliki batasannya sendiri, seperti ketidakmampuannya untuk memutus arus DC dan batasan pada arus dan tegangan yang bisa dihandle.
Jenis-Jenis Solid State Relay Berdasarkan Metode Isolasi
Isolasi dalam relay state solid mengacu pada pemisahan listrik antara sisi input dan output perangkat. Ada 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 memahami Pengertian Solid State Relay (SSR) kan? nah selanjutnya ini adalah beberapa keunggulan Solid State Relay (SSR) yang perlu diketahui:
1. Tidak ada bagian yang bergerak
SSR tidak memiliki bagian yang bergerak seperti relay konvensional. Relay biasa memiliki bagian yang bergerak yang disebut kontaktor, tetapi SSR tidak memiliki bagian ini. Oleh karena itu, tidak mungkin terjadi masalah “no contact” akibat debu atau karat pada kontaktor.
2. Tidak ada fenomena “bounce”
SSR tidak mengalami fenomena “bounce” karena tidak memiliki kontaktor yang bergerak. Fenomena “bounce” terjadi saat terjadi pantulan atau perubahan posisi kontak saat relay berubah keadaan. Dengan tidak adanya bounce, tidak akan terjadi percikan bunga api saat SSR berubah keadaan.
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 getaran dan goncangan dibandingkan relay mekanik biasa. Kontaktor pada relay mekanik mudah berubah posisi jika terkena goncangan atau getaran yang kuat, sedangkan SSR tidak mengalami 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
Secara keseluruhan, SSR atau Solid State Relay merupakan sebuah inovasi penting dalam bidang elektronik dan kontrol otomatisasi.
Berbekal kemampuan untuk mengendalikan arus listrik tanpa bagian mekanik, SSR menawarkan keKalianlan, ketahanan, dan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan relay mekanik tradisional.
Dengan fitur yang minim suara, tanpa percikan api, dan berumur panjang, SSR telah menjadi pilihan utama dalam banyak aplikasi industri.
Seiring berjalannya waktu, inovasi teknologi semakin membawa kita ke arah yang lebih maju dan efisien, dan SSR merupakan bagian dari perjalanan tersebut.
Semoga pembahasan dari empatpilar.com tentang Pengertian Solid State Relay (SSR) ini membantu Kalian dalam memahami lebih lanjut tentang komponen elektronik ini. Kata Pencarian TerpopulerFungsi pin solid state
