RELAY
A. Pengertian RelayRelay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip, relai merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka.Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC).
Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan
pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut :
� Sebelum tahun 70an, relay merupakan “otak” dari rangkaian pengendali.
� Mulai tahun 70an, muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay.
Secara umum, relay digunakan untuk memenuhi fungsi – fungsi berikut : � Remote control : dapat menyalakan atau mematikan alat dari jarak jauh � Penguatan daya : menguatkan arus atau tegangan
o Contoh : starting relay pada mesin mobil � Pengatur logika kontrol suatu sistem
C. Dasar-dasar Relay
Dalam pemakaiannya biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbaik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya.
Konfigurasi dari kontak-kontak relay ada tiga jenis, yaitu:
ada yang namanya reedswitch atau relay lidi. Relay jenis ini berupa batang kontak terbuat dari besi pada tabung kaca kecil yang dililitin kawat. Pada saat lilitan kawat dialiri arus, kontak besi tersebut akan menjadi magnet dan saling menempel sehingga menjadi saklar yang on. Ketika arus pada lilitan dihentikan medan magnet hilang dan kontak kembali terbuka (off).
Penemu relay pertama kali adalah Joseph Henry pada tahun 1835.
Benda satu ini paling banyak di pake dimobil-mobil sekarang. Kegunaan utamanya adalah meningkat kan efisiensi elektris pada sebuah rangkaian kabel. Contoh :Device yang mau di hidupkan : electric Fan. Anda ingin dia hidup jika ac hidup...nah..cara paling gampangnya nyuntik dari kabel kompresor ac kan..tetapi kabel dari kompresor ac itu sudah terbebani oleh daya yang digunakan oleh kompresor itu sendiri,.apa bila dibebani lagi oleh electric fan ditakutkan akan overload maka dapat digunakan relay sehingga load yang di ambil dari kabel kompresor sangat kecil karena hanya digunakan untuk menyalakan relay. (0,5 ampere). Sedangkan beban untuk menghidupkan electric fan ditanggung oleh Relay tersebut.
D. Prinsip Kerja Relay
� Coil & Contact
coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact adalah
sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik di coil.
Contact ada 2 jenis : Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open), dan Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan close).
Secara sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay : ketika Coil mendapat energi
listrik (energized), akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang
Berikut ini simbol yang digunakan :
Gambar 2.3 Rangkaian dan simbol logika relay Simbol selalu mewakili kondisi relay tidak dienergized.
E. Cara Kerja Relay
Cara kerja relay sangat sederhana. Disini kita akan membahas relay pada umumnya.
Relay Segi (contoh : Hella, Bosch dll)
1. Terminal trigger : yaitu terminal yang akan mengaktifkan relay..seperti alat electronic lainya relay akan aktif apabila di aliri arus + dan arus -. Nah pada contoh relay yang kita gunakan terminal trigger ini adalah 85 dan 86. 2. Terminal input : yaitu terminal tempat kita memberikan masukan..pada
contoh adalah terminal 30
3. Terminal output : yaitu tempat keluarnya output pada contoh adalah terminal 87
F. Spesifikasi Relay
Dalam data sheet, penjelasan untuk coil dan contact terpisah. Hal ini menyebabkan masing – masing mempunyai spesifikasi yang berbeda – beda juga. Perhatikan table berikut.
G. Macam – macam konfigurasi Relay
� Konfigurasi relay digolongkan berdasar jumlah pole dan throw. � Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay
� Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact
H. Jenis – jenis Relay
Seperti saklar, relay juga dibedakan berdasar pole dan throw yang dimilikinya. Berikut definisi pole dan throw:
• Pole : banyaknya contact yang dimiliki oleh relay
• Throw : banyaknya kondisi (state) yang mungkin dimiliki contact
Berikut ini penggolongan relay berdasar jumlah pole dan throw : • SPST (Single Pole Single Throw)
• DPST (Double Pole Single Throw) • SPDT (Single Pole Double Throw) • DPDT (Double Pole Double Throw) • 3PDT (Three Pole Double Throw) • 4PDT (Four Pole Double Throw)
Gambar 2.4 Relay jenis Single Pole Double Throw (SPDT)
Gambar 2.5 Relay dengan contact lebih dari satu
Jenis – jenis relay lain: timing relay
Timing relay adalah jenis relay yang khusus. Cara kerjanya ialah sebagai berikut :
coil dari timing relay ON, maka beberapa detik kemudian, baru contact relay akan
ON atauOFF (sesuai jenis NO/NC contact).
Simbol dari timing relay bisa dilihat pada gambar 2.6
latching relay
Latching relay ialah jenis relay digunakan untuk latching atau mempertahankan
kondisi aktif input sekalipun input sebenarnya sudah mati. Cara kerjanya ialah sebagai
berikut : jika latch coil diaktifkan, ia tidak akan bisa dimatikan kecuali unlatch coil diaktifkan.
Simbol dari latching relay bisa dilihat pada gambar 2.7.
Gambar 2.7 Simbol coil dan contact dari latching relay
Reed Relay
Reed Relay memiliki seperangkat kontak di dalam vakum atau gas inert untuk
mengisi tabung gelas, yang melindungi kontak terhadap korosi atmosfer. Kontak tertutup oleh medan magnet yang dihasilkan ketika arus mengalir melalui kumparan di sekeliling tabung gelas. Reed relay mampu switching kecepatan lebih cepat daripada jenis relay yang lebih besar, tetapi beralih rendah arus dan tegangan peringkat. Lihat juga saklar buluh.
[sunting] Mercury-dibasahi estafet
I. Fungsi Relay
o Kontrol tegangan tinggi rangkaian dengan sinyal bertegangan rendah, seperti dalam beberapa jenis modem atau audio amplifier.
o Kontrol sebuah rangkaian arus tinggi dengan sinyal arus rendah, seperti pada solenoid starter dari sebuah mobil.
o Mendeteksi dan mengisolasi kesalahan pada jalur transmisi dan distribusi dengan membuka dan menutup pemutus rangkaian (perlindungan relay),
Sebuah kumparan relay DPDT AC dengan kemasan “ice cube”
o Isolasi mengendalikan rangkaian dari rangkaian yang dikontrol ketika kedua berada pada potensi yang berbeda, misalnya ketika mengendalikan sebuah perangkat bertenaga utama dari tegangan rendah switch. Yang terakhir ini sering digunakan untuk mengontrol pencahayaan kantor sebagai kawat tegangan rendah dapat dengan mudah diinstal di partisi, yang dapat dipindahkan sesuai kebutuhan sering berubah. Mereka mungkin juga akan dikendalikan oleh hunian kamar detektor dalam upaya untuk menghemat energi,
o Logika fungsi. Sebagai contoh, DAN fungsi boolean direalisasikan dengan menghubungkan relay normal kontak terbuka secara seri, maka fungsi ATAU dengan menghubungkan normal kontak terbuka secara paralel. Perubahan-atas atau Formulir C kontak melakukan XOR (eksklusif atau) fungsi. Fungsi yang sama untuk NAND dan NOR yang dicapai dengan menggunakan kontak normal tertutup. Tangga bahasa pemrograman yang sering digunakan untuk merancang jaringan logika relai.
o Awal komputasi. Sebelum tabung vakum dan transistor, relay digunakan sebagai unsur-unsur logis dalam komputer digital. Lihat ARRA (komputer),
divariasikan dengan meningkatkan atau menurunkan laju aliran. Untuk jangka waktu lebih lama, mesin jam mekanik timer diinstal.
J. Relay sebagai pengendali
Salah satu kegunaan utama relay dalam dunia industri ialah untuk
implementasi logika kontrol dalam suatu sistem. Sebagai “bahasa pemrograman” digunakan konfigurasi yang disebut ladder diagram atau relay ladder logic.
Berikut ini beberapa petunjuk tentang relay ladder logic (ladder diagram): � Diagram wiring yang khusus digunakan sebagai bahasa pemrograman untuk rangkaian kontrol relay dan switching.
� LD Tidak menunjukkan rangkaian hardware, tapi alur berpikir. � LD Bekerja berdasar aliran logika, bukan aliran tegangan/arus.
• Relay Ladder Logic terbagi menjadi 3 komponen :
2. Logic � pengambil keputusan 3. Output � usaha yang dilakukan
Diagram sederhana dari sistem kontrol berbasis relay yang menggambarkan penjelasan di atas dapat dilihat pada gambar 2.8.
Dari gambar di atas nampak bahwa sistem kendali dengan relay ini mempunyai inputdevice (misalnya: berbagai macam sensor, switch) dan output
device (misalnya : motor, pompa, lampu). Dalam rangkaian logikanya,
masing-masing input, output, dan semua komponen yang dipakai mengikuti standard khusus yang unik dan telah ditetapkan secara internasional
Gambar 2.9 Relay untuk membentuk gerbang logika
Sebagai pengendali, relay dapat mengatur komponen – komponen lain yang membentuk suatu sistem kendali di industri, di antaranya : switch, timer, counter,
sequencer, dan lain – lain. Semuanya adalah komponen – komponen dalam bentuk hardware.
Gambar 2.10 Pneumatic Timer
kemudian digantikan dengan menggunakan PLC. Aplikasi berikut digunakan untuk mengendalikan motor, rangkaian kontrol elektris berbasis relay berikut biasa digunakan.
Rangkaian di atas menggunakan relay sebagai pengendali, berikutnya relay akan digantikan dengan PLC sebagai pengendali.
Kemudian dilanjutkan dengan merangkai output device pada modul output PLC.
Jika disatukan, berikut ini diagram hubungan keseluruhan dari modul input – program CPU – modul output PLC.
Dari contoh di atas, tampak bahwa PLC control mempunyai banyak keuntungan
dibandingkan relay control.
Berikut keuntungan – keuntungan lain dari PLC : • Pengkabelan pada sistem berkurang sampai 80%. • Konsumsi daya jauh lebih hemat.
• PLC mempunyai self diagnostic function yang memudahkan troubleshooting pada PLC.
• Perubahan logika kontrol sangat mudah, cukup dengan melakukan pemrograman ulang (secara software).
• Komponen sistem seperti relay dan timer berkurang cukup banyak pada sistem dengan PLC.
• Jauh lebih cepat karena PLC berbasis mikroprosesor (dalam kisaran miliseconds). • Pada sistem dengan I/O yang banyak dan kompleks, penggunaan PLC lebih
faktor:
Jumlah dan jenis kontak - biasanya terbuka, biasanya tertutup, (double-lemparan)
Hubungi urutan - "Membuat sebelum Break" atau "Break sebelum Membuat". Sebagai contoh, gaya lama diperlukan pertukaran telepon Make-sebelum-putus sehingga sambungan tidak berkurang sementara panggilan melalui nomor tersebut.
Penilaian kontak - saklar relay kecil beberapa ampere, besar dinilai untuk kontaktor hingga 3000 ampere, bolak-balik atau arus searah
Voltage rating kontak - relay kontrol tipikal diberi nilai 300 VAC atau 600 VAC, otomotif jenis sampai 50 VDC, khusus relay tegangan tinggi sekitar 15 000 V
Coil tegangan - mesin-alat biasanya relay 24 VAC, 120 atau 250 VAC, relay untuk saklar mungkin 125 V atau 250 VDC gulungan, "sensitif" relay beroperasi pada beberapa milliamperes
Coil saat ini - Biasanya di kisaran 40-200 mA untuk 0-24 VDC kumparan. Paket / kandang - terbuka, sentuhan-aman, tegangan ganda untuk isolasi
antara rangkaian, ledakan bukti, outdoor, minyak dan tahan splash, dicuci untuk perakitan papan sirkuit cetak .
Majelis - Beberapa fitur relay stiker yang menjaga kandang tertutup untuk membolehkan posting solder PCB agen pembersih. Yang dihapus setelah pemasangan selesai.
Mount - soket, pasang papan, kereta api gunung, panel mount, melalui panel mount, kandang untuk me-mount pada dinding atau peralatan .
Switching waktu - di mana kecepatan tinggi diperlukan.
"Kering" kontak - bila beralih sinyal tingkat yang sangat rendah, bahan kontak khusus mungkin diperlukan seperti kontak berlapis emas. Hubungi perlindungan - menekan lengkung di sirkuit sangat induktif .
Coil perlindungan - menekan lonjakan tegangan yang dihasilkan bila beralih kumparan arus.
Isolasi antara sirkuit dan kontak koil
Aerospace atau tahan radiasi pengujian, jaminan kualitas istimewa Diharapkan beban mekanis akibat percepatan - beberapa relay yang
digunakan pada aplikasi ruang angkasa dirancang untuk berfungsi dalam beban kejut dari 50 g atau lebih
Aksesoris seperti timer, pembantu kontak, lampu pilot, tes kancing
Stray magnetik hubungan antara gulungan yang berdekatan relay pada sebuah printed circuit board.
Contoh aplikasi Relay : Relay Klakson
Jika tombol klakson di pencet maka dari kabel original mobil akan
menghasilkan arus +, arus - sudah stand by maka seketika itu juga arus + dari 30 akan di teruskan ke klakson melalui terminal 87.
Dan masih banyak lagi contoh kegunaan relay sangat bermanfaat jika kita mengetahui dasar dari cara kerja relay sehingga kita dapat dengan mudah
mengaplikasikannya pada kebutuhan kita.
Interlaced Relay.
Ini salah satu contoh aplikasi Relay yang lumayan rumit. Fungsi : digunakan sebagai teknik mengamankan mobil. Jadi mobil kita tidak akan bisa di start kalau kita belum menyalakan lampu dim sekali matau menginjak rem sekali (pilih salah satu mekanismenya bisa dim atau rem.
• Relay kedua digunakan untuk starter.hanya akan aktif jika dan hanya jika relay pertama dan relay ke tiga aktif. (syarat relay pertama aktif dilakukan sekali dim
atau sekali injak rem yang dilakukan setelah kunci kontak ada pada posisi ON/IG)
• Relay ketiga digunakan untuk membalikan polarity dari output Kunci kontak starter dari + menjadi -. Kemudian mengirimkannya ke relay kedua.
