Berkarya Saja – Dunia switching makin praktis dan komplit! Kini, ada berbagai jenis relai SSR yang dapat diaplikasikan sesuai dengan jenis suplai daya beban. Penasaran?

Introduksyon

Dalam beberapa tahun terakhir, dunia elektronik, terutama dalam hal elemen switching, telah mengalami perkembangan yang sangat pesat. Banyak sekali produk relay elektronis SSR kini tersedia di pasaran, mencakup tidak hanya beban AC tetapi juga beban DC yang semakin banyak jual di lokapasar (platform online).

Supaya Anda tidak kebingungan saat merencanakan penggunaan relay elektronis SSR dalam industri atau proyek, penting untuk mengidentifikasi jenis yang paling sesuai untuk memenuhi tujuan yang diinginkan. Jenis SSR (Solid State Relay) apa yang akan Anda pilih? Mari kita simak artikel ini!

Struktur Solid State Relay (SSR)

Secara struktur, Solid State Relay (SSR) adalah perangkat sakelar elektronik nirkontak yang dirakit dari sirkuit terpadu dan komponen diskrit. SSR memiliki kemampuan untuk mengalihkan status “ON” dan “OFF” beban dengan cepat, menggunakan komponen elektronik seperti transistor dan thyristor. Berbeda dengan relai elektromekanis (EMR) konvensional, SSR tidak memiliki bagian mekanis yang bergerak, sehingga menghilangkan elemen mekanis dalam proses pengalihan.

Bacalah Ini Untuk: Mengetahui, Apa Itu Solid State Relay? Inilah Prinsip Operasi Saklar Elektronis, SSR!

Hal ini menjadikan SSR lebih andal dan efisien dibandingkan dengan relai mekanis, EMR. Dengan desain yang kompak, SSR juga dikenal dengan berbagai nama, termasuk sakelar nirkontak, sakelar elektronik daya, relai elektronis, dan kontaktor solid-state, yang menjadikannya pilihan yang lebih efisien dalam aplikasi yang memerlukan pengalihan cepat dan tahan lama.

Sakelar elektronik daya, SSR memiliki empat terminal, di mana dua terminal berfungsi sebagai input kontrol dan dua terminal lainnya sebagai output kontrol. Meskipun terdapat berbagai jenis dan spesifikasi SSR, strukturnya umumnya terdiri dari tiga bagian utama, yaitu Trigger Circuit, Driving Circuit, dan Power Switch Circuit.

Keberadaan sirkuit-sirkuit ini memungkinkan relai elektronis SSR untuk beroperasi secara efisien dalam berbagai aplikasi, menjadikannya pilihan yang lebih unggul dalam banyak situasi dibandingkan dengan relai mekanis.

⩺ Input Kontrol SSR

Input kontrol pada Solid State Relay (SSR) berfungsi sebagai rangkaian masukan yang menyediakan loop untuk sinyal kontrol, yang berperan sebagai sumber pemicu. Terdapat tiga jenis rangkaian masukan berdasarkan tegangan, yaitu rangkaian masukan DC, AC, dan AC/DC. Rangkaian masukan DC dibagi menjadi Rangkaian Masukan Arus Konstan dan Rangkaian Masukan Resistif.

Rangkaian Masukan Arus Konstan:
Ini dirancang untuk menjaga kestabilan arus meskipun terjadi fluktuasi pada tegangan masukan. Saat tegangan mencapai ambang tertentu, arus tidak akan meningkat secara signifikan, menandakan adanya batasan dalam respons arus terhadap perubahan tegangan. Rangkaian ini biasanya memanfaatkan teknik isolasi dan kopling untuk memastikan kinerja SSR yang optimal.

Salah satu teknik isolasi yang sering diterapkan adalah penggunaan rangkaian optokoupler atau foto-isolator, yang berfungsi sebagai pengatur input. Dengan menggunakan metode ini, relai elektronis dapat beroperasi dengan baik dalam rentang tegangan masukan yang luas.

Sebagai contoh, Solid State Relay DC dengan rangkaian masukan arus konstan sangat dianjurkan ketika terdapat variasi tegangan sinyal kontrol yang cukup besar, seperti antara 3 hingga 32V. Ini memastikan bahwa SSR DC dapat berfungsi dengan andal di seluruh rentang tegangan masukan yang telah ditentukan.

Selain itu, rangkaian masukan ini juga memiliki kontrol logika positif dan negatif, serta kompatibilitas dengan berbagai sirkuit logika seperti TTL, CMOS, DTL, dan HTL. Penggunaan sinyal Pulse Width Modulated (PWM) sebagai sinyal input memerlukan pengaturan frekuensi pengalihan (switching) yang tepat agar SSR dapat berfungsi dengan baik.

Rangkaian Masukan Resistif:
Ini menunjukkan hubungan linear antara arus masukan dan tegangan masukan. Ketika tegangan masukan meningkat, arus masukannya juga meningkat secara proporsional. Dalam situasi di mana sinyal kontrol memiliki tegangan kontrol yang tetap, penting untuk memilih rangkaian masukan resistor yang sesuai. Pemilihan ini akan mempengaruhi kinerja SSR dan respons rangkaian terhadap sinyal yang diberikan.

⩺ Output Kontrol SSR

Rangkaian output Solid State Relay (SSR) berfungsi untuk mengontrol catu daya beban melalui sinyal pemicu yang mengaktifkan atau menonaktifkan sistem. Komponen utama dalam rangkaian ini meliputi chip output dan loop penyerapan yang berfungsi sebagai penekan transien, dan kadang-kadang juga mencakup rangkaian umpan balik.

Komponen output yang umum digunakan dalam Solid State Relay terdiri dari beberapa jenis transistor, termasuk Bipolar Junction Transistor (BJT) yang terbagi menjadi PNP dan NPN, Thyristor (SCR), TRIAC, serta berbagai jenis transistor lainnya seperti MOSFET, IGBT, dan Silicon-Carbide MOSFET (SiC-MOSFET). Masing-masing komponen ini memiliki karakteristik dan aplikasi yang berbeda, seperti suhu operasi dan efisiensi daya.

Rangkaian output kontrol relai elektronis SSR dapat dikategorikan menjadi tiga jenis utama: rangkaian output DC, AC, dan AC/DC. Rangkaian output kontrol DC umumnya menggunakan komponen transistor seperti BJT, IGBT atau MOSFET, sedangkan rangkaian output kontrol AC biasanya memanfaatkan dua Thyristor atau satu TRIAC sebagai komponen keluaran. Pembagian ini menunjukkan fleksibilitas dan aplikasi yang luas dari relai elektronis SSR dalam berbagai sistem kelistrikan.

Apa Saja Jenis Solid State Relay?

Solid State Relay (SSR) memiliki berbagai jenis yang dapat diklasifikasikan berdasarkan kriteria tertentu. Salah satu kriteria utama adalah jenis catu daya beban. Berdasarkan kriteria ini, SSR dibagi menjadi dua kategori utama, yaitu Solid State Relay DC (SSR-DC) dan Solid State Relay AC (SSR-AC).

Seperti sudah disebutkan diatas, SSR-DC menggunakan transistor semikonduktor daya, seperti BJT, MOSFET, dan IGBT, sebagai elemen sakelar untuk mengontrol status ON/OFF dari catu daya beban DC. Di sisi lain, SSR-AC menggunakan thyristor, seperti TRIAC dan SCR, sebagai elemen sakelar untuk mengendalikan status ON/OFF dari catu daya beban AC, yang dapat mencakup satu fasa hingga tiga fasa.

Klasifikasi ini penting untuk memahami aplikasi dan penggunaan SSR dalam berbagai sistem kelistrikan. Di pasaran, terdapat beragam jenis relai elektronis SSR yang tersedia, dengan berbagai model fisik dan metode pemasangan yang berbeda, seperti model panel mount, din rail, dan modul board. Pembahasan berikut ini akan difokuskan pada SSR modular.

⩺ SSR Jenis DC

Berdasarkan jenis masukan dan catu daya beban, Solid State Relay tipe DC hanya tersedia dalam bentuk masukan arus konstan. Relai elektronis SSR jenis ini memanfaatkan komponen semikonduktor daya, seperti transistor daya, sebagai elemen pengalih.

Beberapa jenis transistor yang digunakan antara lain Bipolar Junction Transistor (BJT), Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET), Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT), dan Silicon-Carbide MOSFET (SIC MOSFET) untuk mengatur kondisi On/Off pada sumber daya beban DC.

⟃ Modul SSR Seri DD

Relai elektronis SSR seri DD merupakan elemen pengalih beban daya DC yang dipicu oleh sinyal masukan arus searah (DC) konstan. Dimaksudkan dengan seri DD ialah kontrol DC untuk DC (DC control DC). Dimana inputnya menggunakan fotokoupler atau opto-isolator, yang berperan sebagai pengatur sinyal listrik DC, sedangkan outputnya menggunakan transistor daya untuk mengendalikan beban daya DC.

Sinyal listrik yang diterima di bagian input berupa tegangan DC, yang dapat berasal dari berbagai sumber, termasuk output dari kontroller seperti PLC, Battery Charge Regulator (BCR), atau Solar Charge Controller (SCC), serta kontroller lainnya.

Di pasaran, modul relai elektronis SSR seri DD hadir dalam berbagai rentang tegangan dan arus, sehingga sangat fleksibel dan dapat diterapkan dalam berbagai sistem daya DC. Kegunaan sakelar elektronik daya seri DD ini sangat luas, mencakup berbagai aplikasi dalam pengendalian sistem daya DC.

Berikut ini terdapat beberapa kegunaan relai elektronis SSR seri DD:

1. Sistem Kendali Lampu (Light Control System), seperti lampu rambu lalu lintas, running text, lampu emergency atau PJU panel surya.
2. Sistem Kontrol Jarak Jauh (Remote Control System), dapat diaplikasikan pada Caterpillar dan kontrol jarak jauh lainnya.
3. Kontrol Sistem Daya DC lainnya, seperti pada mesin CNC, kendaraan listrik maupun otomotif, peralatan medis, serta sistem kelistrikan yang terkait dengan energi terbarukan seperti pembangkitan fotovoltaik atau PV surya dan energi angin.

⩺ SSR Jenis AC

Solid State Relay (SSR) jenis AC dirancang khusus untuk mengendalikan beban AC dan memiliki beberapa kategori berdasarkan karakteristik operasionalnya. Terdapat tiga tipe utama SSR AC, yaitu SSR AC tipe Zero-Crossing, SSR AC tipe Random Turn-on, dan SSR AC tipe Peak Turn-on. Klasifikasi ini didasarkan pada mode pemicu kontrol yang digunakan.

Lebih lanjut, SSR AC juga dibedakan berdasarkan jumlah fase pasokan AC, yaitu SSR AC Satu Fase dan SSR AC Tiga Fase. Selain itu, terdapat perbedaan antara SSR AC Biasa dan SSR AC yang Disempurnakan, yang ditentukan oleh komponen sakelar elektronik daya yang digunakan.

Pada bagian ini, Alpharizonet akan memberikan ulasan mengenai berbagai jenis SSR AC yang saat ini banyak beredar di pasaran dan digunakan secara luas. Ulasan ini bertujuan untuk memberikan pemahaman yang lebih baik tentang pilihan yang tersedia dan aplikasi praktis dari masing-masing jenis atau seri SSR.

⟃ Modul SSR Seri DA

Sakelar elektronik daya, SSR seri DA merupakan istilah yang merujuk pada pengendalian arus searah (DC) untuk arus bolak-balik (AC). Fungsinya adalah untuk mengatur pasokan daya ke beban AC satu fasa yang diaktifkan oleh tegangan DC. Untuk mengontrol beban AC satu fasa, biasanya digunakan TRIAC atau SCR, sementara sinyal inputnya berasal dari opto-isolator yang berfungsi sebagai pengatur sinyal listrik DC.

Input pada modul SSR seri DA ini dirancang untuk menerima arus searah yang konstan dengan tegangan DC yang bervariasi, dan dapat menerima sinyal output dari berbagai kontroller seperti PLC, Digital Temperature Controller (DTC), Mikrokontroler, dan perangkat sejenis.

Penggunaan modul SSR AC seri DA sangat beragam, termasuk dalam pengendalian lampu sound/hallogen, pemanas (heating), motor AC satu fasa, kipas/blower AC satu fasa, dan lain-lain. Modul relai elektronis, SSR dengan seri DA ini tersedia dengan berbagai rating tegangan dan arus, dan dapat ditemukan di berbagai platform jual beli.

Baca Juga: Mengenal Fungsi IC U2008B Untuk Kendali Fasa, Yang Wajib Anda Tahu!

⟃ Modul SSR AC Seri Lainnya

Modul Solid State Relay (SSR) AC hadir dalam berbagai seri yang menyediakan beragam rating tegangan dan arus. Selain seri DA, ada juga seri lain yang bisa dipilih sesuai dengan kebutuhan Anda. Setiap seri memiliki karakteristik dan spesifikasi unik, memberikan kebebasan dalam penggunaannya. Ini memungkinkan Anda untuk menyesuaikan pilihan relai elektronis SSR dengan kondisi operasional yang diinginkan.

Berikut adalah uraian mengenai seri-seri lainnya dari Solid State Relay AC:

• SSR AC Seri VA merujuk pada pengendalian tegangan AC untuk beban AC satu fasa. Istilah seri VA menunjukkan bahwa inputnya diatur menggunakan resistor variabel atau potensio yang dikendalikan oleh tegangan AC, sementara outputnya berfungsi untuk mengatur daya beban AC. Seri VA ini cocok digunakan untuk mengontrol kipas atau blower pada sistem AC satu fasa.
• SSR AC Seri LA adalah pemicu kontrol DC untuk daya AC, yang berarti bahwa inputnya diatur oleh arus searah (DC) dan outputnya mengendalikan daya beban AC satu fasa. Modul relai elektronik seri VA ini mampu menerima sinyal listrik dengan rentang tegangan maksimum 0 – 10VDC. Aplikasi dari seri LA ini memungkinkan input untuk dipicu oleh Digital Temperature Controller (DTC) dan PLC (Programmable Logic Controller).
• SSR AC Seri AA merupakan pengatur sinyal AC yang dirancang untuk mengendalikan daya beban AC satu fasa. Modul relai elektronis ini dilengkapi dengan dioda bridge yang memungkinkan pemicu langsung dari tegangan AC, sehingga dapat mengatur kondisi On/Off pada daya beban AC. Penggunaan modul ini sangat beragam, termasuk untuk kontrol motor AC, relai perantara, katup solenoida, mesin kontrol numerik, pencahayaan panggung, dan berbagai aplikasi lainnya.
• Seri lain seperti DA-H, LA-H, dan AA-H dirancang untuk digunakan pada tegangan tinggi. Oleh karena itu, huruf “H” menunjukkan bahwa modul tersebut beroperasi pada tingkat tegangan yang tinggi.
• SSR 3P merupakan perangkat yang dirancang untuk mengendalikan daya beban pada sistem tiga fasa. Dalam penggunaannya, SSR tiga fasa memiliki beberapa seri yang tersedia di pasaran. Umumnya, inputnya diaktifkan menggunakan tegangan DC. Hal ini menunjukkan bahwa SSR 3P dapat berfungsi secara efisien dalam aplikasi yang memerlukan pengendalian daya yang presisi dan responsif dalam sistem kelistrikan tiga fasa. Keberadaan tegangan DC sebagai pemicu juga menandakan fleksibilitas dalam integrasi dengan berbagai sistem kontrol yang ada.

Secara keseluruhan, berbagai seri SSR AC ini menawarkan fleksibilitas dalam pengendalian beban listrik dengan spesifikasi yang sesuai untuk berbagai kebutuhan aplikasi.

Baca Juga: Modul HW-749/XY-L30A! Pilihan Charger Control HVD Relay Cocok Untuk Mengatasi Overcharging!

Penutup

Nah, itu dia pembahasan seputar relai elektronis SSR dengan beragam jenis serta nomor serinya! Semoga informasi ini berguna dan dapat memperluas pengetahuan para pembaca.