Assalamu'alaikum Wr. Wb.
Bismillahirrohmaanirrohiim
Relay adalah suatu alat yang berguna untuk mengendalikan/menggerakkan peralatan listrik/elektronik berdaya besar dengan kendali berdaya kecil.
Jika teknisi listrik pada umumnya mengenal relay ( biasanya saya menulis rele) menggunakan sarana gulungan/kumparan kawat email dengan prinsip dasar elektomagnetik untuk menarik/merubah posisi kontak-kontak yang ada di dalam rele, maka berbeda dengan salah satu jenis penghubung (switch) yang satu ini yang bernama SOLID STATE RELAY.
Solid state relay adalah rele elektronik, yaitu rele yang tidak menggunakan kontaktor secara mekanik. SSR menggunakan bahan dari semikonduktor. SSR menggunakan kontaktor berupa komponen aktif seperti TRIAC, sehingga SSR dapat dikendalikan dengan tegangan cukup rendah dan dan dapat digunakan untuk mengendalikan tegangan AC dengan volt yang besar. Output SSR menggunakan SCR untuk beban DC dan TRIAC untuk beban AC ( frekuensi Output AC 50 Hz atau 60 Hz)
SSR mempunyai keuntungan dan kerugian. Dalam memilih kontaktor mekanik maupun SSR dalam aplikasi tertentu baik keuntungan ataupun kerugian memang harus diperhitungkan oleh user/teknisi.
Fitur SOLID STATE RELAY
Fitur yang dimiliki SSR adalah sebagai berikut :
*.Mempunyai 4 terminal, (2 input terminal dan 2 output terminal).
*.Tegangan input bisa berupa tegangan AC atau DC.
*.Antara output dan input diisolasi dengan sistem optikal.
*Output berupa tegangan AC (50 Hz atau60 Hz)
*.Switching ON, yang sering disebut ‘firing’, solid state relay hanya bisa terjadi pada saat tegangan yang masuk ke output pada level yang sangat rendah mendekati nol volt.
*.Output SSR menggunakan SCR untuk beban DC dan TRIAC untuk beban AC.
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN SSR
Penggunaan solid state relay mempunyai beberapa keuntungan yang menyebabkan solid-state relay saat ini mulai dilirik daripada kontaktor mekanik (Electro Mechanical Relay, EMR), walaupun harga sebuah SSR lebih mahal daripada biaya sebuah kontaktor mekanik biasa. Berikut kelebihan dan kekurangannya.
Keuntungan solid-state relay :
+ Pada SSR tidak terdapat bagian yang bergerak seperti halnya pada rele. Rele/kontaktor mekanik mempunyai sebuah bagian bergerak. Sehingga tidak mungkin terjadi ‘no contact’ karena kontaktor tertutup debu bahkan karat seperti kontaktor mekanik.
+ Tidak terdapat ‘percikan bunga api', karena tidak terdapat kontaktor yang bergerak paka pada SSR pada saat kontaktor berubah keadaan dari NO-NC atau sebaliknya.
+ Proses perpindahan dari kondisi ‘off’ ke kondisi ‘on’ atau sebaliknya sangat cepat hanya membutuhkan waktu sekitar 10us sehingga SSR dapat dengan mudah dioperasikan bersama-sama dengan zero-crossing detektor. Dengan kata lain operasi kerja solid-state relay dapat disinkronkan dengan kondisi zero crossing detektor.
+ SSR tahan terhadap getaran dan goncangan. Tidak seperti kontaktor mekanik biasa yang kontaktornya dapat dengan mudah berubah bila terkena goncangan/getaran yang cukup kuat pada body rele tersebut.
+ Tidak menghasilkan suara ‘ctik’, seperti rele pada saat kontaktor berubah keadaan. Karena SSR tidak memiliki komponen yang bergerak.
+ Kontaktor output pada SSR secara otomatis mengunci/latch sehingga untuk mengoperasikan SSR membutuhkan energi yang dibilang lebih sedikit jika dibandingkan dengan energi yang digunakan untuk mengoperasikan sebuah rele biasa. Kondisi ON sebuah SSR akan di-'latch' sampai SSR mendapatkan tegangan sangat rendah, yaitu mendekati nol volt.
+ Masih terdapatcouplekapasitansi antara input dan output tetapi sangat kecil sehingga arus bocor antara input output sangat kecil. Kondisi diperlukan pada peralatan medical yang memerlukan isolasi yang sangat baik.
+ Sangat sensitif sehingga dapat dioperasikan langsung dengan menggunakan level tegangan CMOS bahkan level tegangan TTL. Rangakain kontrolnya menjadi sangat sederhana karena tidak memerlukan level konverter.
Kerugian SSR adalah sebagai berikut :
- Tegangan drop. Karena SSR dibangun dari bahan silikon maka terdapat tegangan jatuh antara tegangan input dan tegangan output. Tegangan jatuh tersebut kira-kira sebesar 1 volt. Tegangan jatuh ini menyebabkan adanya dissipasi daya yang besarnya tergantung dari besarnya arus yang lewat pada solid-state relay ini.
- Arus bocor (Leakage current). Pada saat SSR ini dalam keadaan off atau NO (normally open) maka dalam kondisi yang idel seharusnya tidak ada arus yang mengalir melewati solid-state relay tetapi tidak demikian pada komponen yang sebenarnya. Besarnya arus bocor cukup besar untuk jika dibandingkan arus padalevel TTL yaitu sekitar 10mA rms.
- Resistansi Tegangan transien. Tegangan yang diatur/dikontrol oleh SSR tidak bersih. Dengan kata lain tidak murni tegangannya berupa sinyal sinus dengan tegangan peak to peak 380 vpp tetapi terdapat spike-spikeyang dihasilkan oleh induksi motor atau peralatan listrik lainnya. Spike ini level tegangannya bervariasi jika terlalu besar maka dapat merusakkan SSR. Selain itu sumber-sumber spike yang lain adalah sambaran petir, imbas dari selenoid valve dan lain sebagainya.
- Sulit dimplementasikan pada penerapan fasa banyak.
- Lebih mudah rusak jika terkena radiasi nuklir.
Sekian post tentang SOLID STATE RELAY, semoga bermanfaat !!!
Berikut contoh penampakan SOLID STATE RELAY
SSR TYPE S202S01
