Mengetahui rangkaian elektronika terbilang cukup penting, terlebih bagi teknisi hingga para pembelajar elektro. Salah satunya relay dan contoh rangkaian relay sederhana, yang merupakan suatu komponen elektronika berupa switch atau saklar.
Sistem satu ini tak hanya mudah ditemukan pada dunia elektronika saja, namun juga dalam dunia otomotif. Rangkaian elektronika ini mengusung prinsip elektromagnetik agar dapat menggerakkan saklar, berikut penjelasan lengkapnya.
Mengenal Relay
Merupakan suatu komponen elektronika berupa saklar, dioperasikan dengan listrik serta terdiri dari dua komponen utama yakni seperangkat kontak switch atau saklar (mekanikal), serta coil (elektromagnet).
Komponen tersebut mengusung prinsip elektromagnetik agar bisa menggerakkan saklar, sehingga meskipun arus listriknya kecil tetap dapat menghantarkan tegangan listrik yang tinggi. Contoh relay dengan elektromagnetik 50 mA serta 5V, dapat menggerakkan armature relay sebagai penghantar listrik 2A dan 220V.
Komponen ini mudah ditemukan, baik secara online maupun offline. Selain pada panel listrik, perangkat ini juga terdapat pada klakson dan starter mobil serta jenis kendaraan lain.
Fungsi
Secara umum relay berguna ketika ada aliran listrik pada rangkaian, karena berfungsi menghantarkan atau memutus arus sesuai kebutuhan. Prinsip kerjanya pun menggunakan prinsip dasar elektromagnetik, karena proses pergerakan saklar dapat diatur sesuai kebutuhan.
Untuk itu proses pengaliran arus listrik bertegangan rendah dapat menjadi aliran bertegangan lebih tinggi. Selain itu terdapat fungsi lain dari komponen ini diantaranya :
- Sebagai penunda waktu atau time delay khususnya untuk perangkat elektronik.
- Sebagai proses penerapan logic function atau fungsi logika.
- Pada motor, berfungsi meminimalisir kelebihan tegangan.
- Sebagai pengendali sirkuit tegangan tinggi pada sinyal bertegangan rendah.
- Sebagai saklar pada rangkaian berarus tinggi sekalipun.
- Untuk meminimalisir dampak penurunan voltage menuju beban.
Komponen Dasar
Terdapat beberapa komponen dasar penyusun yang perlu diketahui sebelum membuat rangkaian relay diantaranya :
Armature
Berbentuk lempengan logam, berfungsi sebagai tuas kontak yang bisa mengubah posisi dari saklar dan juga pengaruh magnet.
Coil (Electromagnetic)
Bentuk coil menyerupai lilitan kawat tembaga dan berlapis email, fungsi utamanya adalah sebagai medan magnet terlebih untuk tingkat tegangan arus listrik pada suatu rangkaian tertentu.
Spring
Spring atau kerap disebut dengan per, berfungsi untuk memudahkan proses pengembalian posisi switch kontak contohnya yang sebelumnya pada posisi terbuka menjadi tertutup dan sebaliknya.
Saklar (Switch Kontak Point)
Selanjutnya ada saklar, dan bentuknya paling mudah untuk diketahui karena berada pada bagian terluar relay. Sebagai kontak output komponen, saklar terdiri dari dua posisi yakni normally close (NC) dan normally open (NO).
Jenis-jenis
Berikut jenis-jenis relay yang harus diketahui, diantaranya :
Induksi
Merupakan komponen pelindung untuk sistem kelistrikan DC dan AC. Kontak mekanis digerakkan karena interaksi dari fluks elektromagnetik ketika konduktor cawan bergeser.
Elektromagnetik
Didesain dengan memanfaatkan energi listrik agar bisa menggerakkan bagian magnetik dan mekanis. Ciri khasnya adalah terdapat coil di kontak mekanis, ketika diaktifkan maka akan terbuka.
Penahan Magnetik
Menggunakan magnet permanen guna menjaga arus agar tetap stabil, juga digunakan untuk melindungi dari bahaya konsleting.
Daya Tarik
Umumnya digunakan di aliran listrik arus bolak-balik maupun searah. Ketika arus listrik mengaliri coil, besi pun menjadi tertarik.
Hibrida
Adalah gabungan dari jenis elektromagnetik dan komponen lainnya. Pada bagian inputnya bisa melakukan fungsi perbaikan dan kontrol.
Thermal
Ciri khas dari jenis ini adalah posisi kontak yang berubah ketika terjadi efek panas di kontak mekanis.
Reed
Terbuat dari sepasang pita magnetik dan tersegel di bagian tabung kaca.
Solid State
Seperti namanya, jenis ini memanfaatkan komponen solid state.
Contoh Rangkaian Relay Sederhana
Di bawah ini adalah sebuah contoh rangkaian relay sederhana memanfaatkan satu transistor yang berperan sebagai driver, dan bisa menggunakan jenis transistor PNP atau NPN namun menyesuaikan dengan pemberian tegangan biasnya.
Setelah melihat contoh di atas, perhatikan cara kerjanya berikut ini :
- Ketika tegangan bias tidak ada pada basis transistor, transistor berada dalam kondisi mati.
- Hambatan kolektor – emitor dari transistor terbilang besar, sehingga transistor berperan layaknya saklar pembuka.
- Arus listrik sumber tegangan Vcc tidak mampu mengalir melalui bagian kumparan relay.
- Saat bagian basis transistor diberikan tegangan bisa, maka transistor mulai bekerja.
- Hambatan kolektor – emitor transistor menjadi kecil, kumparan relay serta kolektor – emitor akan teraliri oleh arus listrik.
- Arus listrik yang berasal dari sumber tegangan Vcc mengalir melalui kumparan relay serta kolektor – emitor.
- Medan magnet akan dihasilkan di bagian kumparan lalu menarik tuas saklar.
- Relay akan kembali nonaktif ketika tegangan bias basis transistor terputus.
Komponen dan Alat yang Diperlukan
Berikut komponen serta alat yang diperlukan ketika ingin merangkai dan membuat rangkaian sederhana seperti contoh di atas :
- Solder
- Tespen
- Tang potong
- PCB bolong
- Timah
- LED hijau
- LED biru
- Dioda 1n40007
- Transistor 2n2222
- Resistor 1 K OHM
- Relay SPDT 5V
Contoh Rangkaian Pengunci Menggunakan Relay
Selain itu terdapat beberapa jenis rangkaian pengunci, termasuk pengunci pneumatik serta pengunci relay dimana memungkinkan Anda agar bisa membuat rangkaian relay lebih sederhana. Berikut ini contoh dari skema pengunci yang bisa menjaga rangkaian tetap hidup melalui tegangan sumber 9 volt DC.
Rangkaian skema di bawah ini berguna layaknya saklar elektronik, dimana memastikan kedua terminal terhubung di rangkaian agar kondisinya tetap hidup. Relay bekerja pada rangkaian bertegangan sumber 9 volt DC.
Contoh Rangkaian Pengunci Pneumatik
Selanjutnya perhatikan contoh pengunci pneumatik berikut ini. Rangkaian ini memanfaatkan sistem penguncian agar memastikan jika rangkaian tersebut tetap berada pada posisi hidup, sehingga rangkaian tetap bisa dikendalikan.
Pengunci pneumatik terbilang lebih kompleks, sehingga bisa di-upgrade menjadi rangkaian yang bisa digunakan dalam bidang apapun.
Kelebihan Menggunakan Relay
Menggunakan rangkaian ini rupanya bisa mendatangkan beberapa kelebihan, diantaranya :
- Memungkinkan pemakaian arus listrik kecil agar bisa mengontrol arus listrik lebih besar.
- Memungkinkan untuk menghentikan atau mengaktifkan peralatan sulit.
- Memungkinkan pengendalian pada lebih dari satu kontak komponen yang melewati sinyal kontrol.
- Meningkatkan segi keamanan berkat adanya isolasi bahaya dari tegangan tinggi.
Tips Merakit Rangkaian Elektronika Sendiri
Agar bisa berhasil membuat rangkaian elektronika sendiri di rumah, simak beberapa tips di bawah ini :
- Pahami hukum kelistrikan, contohnya tegangan, hubungan arus, hambatan, dan lain sebagainya.
- Pahami sifat setiap komponena elektronika, karena di dalam suatu rangkaian terdapat berbagai komponen yang saling berhubungan sehingga dapat menjalankan fungsinya masing-masing.
- Pahami cara kerja sebuah rangkaian, seperti mengolah input dari setiap komponen menjadi output yang diperlukan.
Contoh rangkaian relay sederhana di atas bisa dicoba untuk dibuat sendiri di rumah, dengan memperhatikan komponen dan alat yang diperlukan serta memahami cara kerjanya.
Selain itu terdapat beberapa kelebihan menggunakan relay, mulai dari memungkinkan untuk menghentikan atau mengaktifkan peralatan sulit hingga meningkatkan segi keamanan.