Pada artikel kali ini panduanteknisi akan menjelaskan pengertian solid state relay beserta cara kerja dan fungsinya karena saat ini SSR sudah mulai banyak diaplikasikan dikarenakan kelebihannya dibandingkan relay konvensional.
Dalam dunia elektronik, relay termasuk komponen saklar (switching) yang dipicu oleh arus listrik yang diberikan pada terminal coil supaya posisi relay berubah dari NC ke NO atau sebaliknya.
Sebenarnya ada jenis relay yang tidak terdapat coil dan kontak mekanis yaitu solid state relay, sehingga komponen ini mirip dengan komponen aktif TRIAC yang bisa mengendalikan arus besar dengan menggunakan kontrol arus sangat kecil.
Pengertian Solid State Relay
Pengertian Solid State Relay adalah saklar elektronik menggunakan semikonduktor yang bisa mengendalikan aliran arus listrik lebih besar dengan kontrol hanya menggunakan arus listrik yang kecil. Dari pengertiannya memang sama dengan komponen relay seperti pada umumnya.
Baca juga : Pengertian dan Cara Kerja Relay
Perbedaanya dengan relay biasa adalah jika pada relay biasa terdapat coil untuk membentuk medan magnet sehingga tuas pada relay bisa berubah posisi maka pada SSR tidak terdapat komponen mekanis/ tidak ada komponen yang bergerak.
Lebih jelasnya bisa dilihat gambar perbedaan relay konvensional dengan relay SSR dibawah ini :
Lebih jelasnya lagi adalah relay konvensional atau EMR (electro-mechanical relays) memerlukan medan magnet, per/ pegas, dan kontak mekanik pada saat beroperasi sedangkan pada SSR, part mekanik ini digantikan secara elektronik oleh semikonduktor dan menggunakan optik untuk mengisolasi input dan outputnya.
Fungsi Solid State Relay
Fungsi solid state relay adalah seperti pada relay biasa yaitu untuk mengontrol aliran arus dengan daya besar dengan hanya arus input/ kontrol yang kecil.
Tetapi karena beberapa kelebihan SSR dibandingkan relay konvensional maka sangat cocok digunakan pada rangkaian yang memerlukan proses repon switching on-off sangat cepat serta pada rangkaian listrik yang ditempatkan pada area dengan goncangan tinggi.
Biasanya Solid state relay digunakan untuk fungsi berikut ini :
- Proyek robotik
- Mesin dan peralatan industri
- Peralatan medis
- Peralatan instrumentasi
- Circuit Multiplexers
- Alat ukur Meter ( air/ gas )
- Peralatan elektronik rumah tangga
- Rangkaian dengan noise rendah
Cara Kerja Solid State Relay
Cara kerja solid state relay yaitu menggunakan optocoupler, yaitu sirkuit sederhana yang dikontrol dengan cahaya, biasanya sumber cahaya digunakan pada SSR bisa berupa lampu LED atau infra red.
Baca juga : Sensor infra merah
Saat tegangan input diberi tegangan dengan kisaran tegangan 3-4 hingga 24 Volt maka optocoupler ini akan menyala dan memberi sinyal ke rangkaian yang ada di SSR untuk mengubah kontak elektronik baik dari NC ke NO atau sebaliknya tergantung konfigurasi SSR.
Pada saat kontak elektronik ini dalam posisi “ON”, biasanya berupa komponen SCR atau TRIAC maka akan menyebabkan arus sepenuhnya mengalir pada kontak output.
Tentunya cara kerja solid state relay tidak sesederhana ilustrasi diatas karena banyak blok bagian dengan fungsi tertentu supaya SSR aman digunakan, berikut ini adalah sirkuit internal pada sebuah solid state relay yang cukup umum digunakan (OMRON)
Seperti bisa dilihat bagian bagian sebuah SSR terdiri dari :
- Input circuit
- Phototriac Coupler
- Drive Circuit
- Trigger Circuit
- Triac
- Snubber Circuit
Kelebihan dan Kekurangan Solid State Relay
Walaupun Sold state relay memiliki banyak kelebihan, namun pada penggunaan di lapangan tidak semua fungsi relay konvensional bisa digantikan oleh relay SSR.
Kelebihan Solid State Relay
- Tidak terdapat komponen mekanik sehingga tidak ada bagian bergerak dan tidak ada akan muncul karat
- Tidak terjadi bunga api saat perpindahan kontak
- Switching on-off yang sangat cepat karena terjadi secara elektronik
- Tahan terhadap goncangan
- Tidak terdapat suara saat kontak pindah ke posisi on dan sebaliknya, pada relay konvensional suara khas relay “klik” pasti terdengar
- Input yang sensitif bahkan bisa langsung digunakan pada CMOS dan TTL tanpa perlu sirkuit konverter
Kelemahan Solid State Relay
- SSR bisa terjadi kerusakan karena tegangan transien, yaiu spike pleh induksi motor pada beban, petir dan beban induksi lainnya
- Masih terdapat arus bocor pada saat SSR dalam kondisi off, sekitar 10mA
- Tidak cocok digunakan pada rangkaian listrik 3 phase
- Kekuatan relay mekanik masih lebih baik dalam menghubungkan aur dengan beban yang besar, seperti motor AC pada industri
- Umumnya kontak pada SSR adalah SPST NO, sehingga biasanya hanya terdapat kontak normally open
Harga Solid State Relay
Harga sebuah SSR lebih mahal jika dibandingkan dengan relay konvensional dengan kapasitas arus yang sama.
Sebagai perbandingan berikut adalah harga solid state relay dengan kapasitas arus max 40A (FOTEK) yang cukup luas digunakan pada salah satu toko online saat artikel ini dibuat :
Cara Mengecek Solid State Relay
Tidak seperti pengecekan pada relay dengan medan magnet, pada relay SSR maka untuk mengecek apakah kondisi SSR bagus atau tidak harus langsung diaplikasikan pada rangakain.
Pengecekan solid stae relay tidak bisa langsung dengan menggunakan alat ukur karena tegangan dan arus pada tester/ mulitester terlalu rendah untuk menguji baik tidaknya semikonduktor TRIAC yang ada pada SSR.
Pengecekan SSR bisa dengan rangkaian sederhana seperti dibawah ini dengan menghubungkan beban dan power supply langsung ke SSR
Pada saat SSR dalam kondisi off, maka tegangan yang terukur hampir mendekati tegangan sumber AC
Sedangkan pada saat SSR kondisi on (sinyal input diberikan tegangan), maka tegangan yang terukur akan mendekati 1 Volt, karena SSR berlaku sebagai saklar.
Perlu diperhatikan juga, kapasitas lampu atau beban yang digunakan harus masih dalam kapasitas arus SSR.
