Saklar

Sakelar

Saklar adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk memutuskan jaringan listrik, atau untuk menghubungkannya. Jadi saklar pada dasarnya adalah alat penyambung atau pemutus aliran listrik. Selain untuk jaringan listrik arus kuat, saklar berbentuk kecil juga dipakai untuk alat komponen elektronika arus lemah.

Tiga macam saklar tekan/tombol

Secara sederhana, saklar terdiri dari dua bilah logam yang menempel pada suatu rangkaian, dan bisa terhubung atau terpisah sesuai dengan keadaan sambung (on) atau putus (off) dalam rangkaian itu. Material kontak sambungan umumnya dipilih agar supaya tahan terhadap korosi. Kalau logam yang dipakai terbuat dari bahan oksida biasa, maka saklar akan sering tidak bekerja. Untuk mengurangi efek korosi ini, paling tidak logam kontaknya harus disepuh dengan logam anti korosi dan anti karat. Pada dasarnya saklar tombol bisa diaplikasikan untuk sensor mekanik, karena alat ini bisa dipakai pada mikrokontroller untuk pengaturan rangkaian pengontrolan.

Saklar dan Tombol | Switch and Push Button

 Berbagai macam saklar (zakelar, swtch) listrik dan elektronik yang umum digunakan berikut simbolnya ditampilkan dalam daftar berikut. Secara mendasar semua saklar melakukan kontak nyala | padam (on | off) dalam berbagai cara berbeda, tapi tiap saklar melakukan tugas sama, yakni membuka dan menutup sirkuit listrik.

Beberapa saklar yang melakukan kontak berbeda, dinamakan sesuai dengan bentuk, fungsi, dan atau cara operasinya.Misal, tombol atau kancing-tekan (push button) adalah saklar yang beroperasi dengan cara ditekan, dan bisa melakukan dua fungsi berbeda, yakni menutup sirkuit bila ditekan, atau justeru membuka sirkuit bila ditekan. Jika tekanan dilepaskan atau terjadi tekanan berikutnya, maka akan menormalkan kembali tombol ke posisi semula dan sirkuit kembali ke status semula.

simbol saklar (zakelar, switch) dan tombol-tekan (push button) tipe umum.

SPST (single-pole single-throw) swith

Saklar kutub-tunggal lemparan-tunggal.

SPST rocker switch

Saklar sederhana dan paling umum digunakan, untuk mengubah status dari padam (off) ke nyala (on), dimana bila ditekan ke satu arah, saklar memutus sambungan sehingga sirkuit membuka, dan bila ditekan ke arah sebaliknya, saklar mengubungkan sambungan sehingga sirkuit menutup.Banyak digunakan pada berbagai perangkat listrik dan elektronik, terutama sebagai saklar daya (power switch) atau saklar nyala | padam utama (main on | off switch).

Contohnya adalah seperti yang digunakan sebagai saklar catu daya (power supply) komputer., dan juga tipe saklar yang digunakan di dinding rumah.

           

SPST toggle switch

Saklar SPST sederhana dan juga umum digunakan, untuk mengubah status dari padam (off) ke nyala (on), dimana bila ditekan ke satu arah, saklar memutus sambungan sehingga sirkuit membuka, dan bila ditekan ke arah sebaliknya, saklar mengubungkan sambungan sehingga sirkuit menutup. Kelebihan saklar ini adalah pengoperasiannya menggunakan tungkai (lever), shg bisa diperpanjang atau diperjauh jarak jamahnya.

SPST key switch

Saklar ini hadir dalam berbagai bentuk. Berfungsi untuk melakukan pengamanan terbatas (limited security).

Contohnya adalah seperti yang digunakan sebagai saklar kunci kontak sepedamotor dan mobil.

SPST DIP (dual in-line package) switch

Saklar ini umumnya digunakan pada PCB (printed circuit board) | papan rangkaian tercetak elektronik, untuk meilih berbagai konfigurasi operasi.

Contohnya adalah seperti yang digunakan pada PCB komputer.

PTM (push to make) switch | NOPB (normaly-open push-button)

   

PTB (push to-break) switch) | NCPB (normaly-close push-button)

Saklar tekan, tombol atau kancing-tekan (push button) adalah saklar yang beroperasi dengan cara ditekan, dan jenis berbeda melakukan dua fungsi berbeda, dimana,

PTM (push to make) switch | NOPB (normaly-open push-button) adalah tombol menutup sirkuit bila ditekan, dan

PTB (push to-break) switch) | NCPB (normaly-close push-button) adalah tombol yang membuka sirkuit bila ditekan. Jika tekanan dilepaskan atau terjadi tekanan berikutnya, maka akan menormalkan kembali tombol ke posisi semula dan sirkuit kembali ke status semula.

Contoh tombol PTM | NOPB adalah seperti yang digunakan sebagai tombol klakson sepedamotor dan mobil.

Contoh tombol PTB | NCPB adalah seperti yang digunakan sebagai tombol penyala lampu penerangan-dalam pada pintu kulkas dan pintu mobil, dimana lampu padam bila pintu ditutup dan sebaliknya menyala bila pintu dibuka..

SPDT (single-pole double-throw) switch | SPSS (single-pole selector switch)

Saklar kutub-tunggal lemparan-ganda.Umumnya digunakan sebagai saklar pemilih (selector) dua sirkuit, atau sebagai pengganti pasangan dua saklar SPST untuk efisiensi.

com = common | shared contact point, atau titik kontak umum | bersama.

           

SPDT rocker switch

           

SPDT toggle switch

           

SPDT slide switch

           

SPDT micro switch

Saklar mikro bisa sangat kecil. Biasanya dipasang pada suatu lengan yang ketika tertekan karena dipegang membuat klik saklar sehingga sirkuit menutup.

Saklar ini meski sangat kecil tapi sangat berguna dalam berbagai perangkat listrik dan elektronik, antara lain sebagai saklar keselamatan (safety switch) yang menghindarkan dan mencegah peguna dari sengatan listrik yang tak perlu terjadi dan menahan arus listrik terus-menerus mengalir ketika tak diperlukan. Ketika saklar mikro membuka dengan sendirinya sirkuit listrik pun terputus.

DPST (doube-pole single-throw) switch

Saklar kutub-ganda lemparan-tunggal. Digunakan untuk memutus atau menghubungkan sambung dua jalur kelistrikan sekaligus. Biasanya satu kutub untuk listrik positiv dan satu kutub untuk listrik negativ.

           

DPST rocker switch

DPDT (double-pole double-throw) switch | DPSS (double-pole selector switch)

Saklar kutub-ganda lemparan-ganda.Umumnya digunakan sebagai saklar pemilih (selector) dua sirkuit, atau sebagai pengganti pasangan dua saklar SPDT atau sebagai pengganti pasangan dua saklar DPST untuk efisiensi.

           

DPDT slide switch

Saklar geser kutub-ganda lemparan-ganda.

Contoh saklar geser DPDT adalah seperti yang digunakan sebagai saklar pemilih lampu belok (turn lampu, sign lamp) sepedamotor.

TPST (triple-pole single-throw) switch

Saklar kutub-tiga lemparan-tunggal. Digunakan untuk memutus atau menghubungkan sambung tiga jalur kelistrikan sekaligus.

MPST (multi-pole single-throw) switch | push-button

Saklar | tombol kutub-rangkap. Digunakan untuk memutus atau menghubungkan sambung beberapa jalur kelistrikan sekaligus.

Relay

Relay

Menampilkan relay coil dan kontak-kontak saklar                                                                                                                             Circuit simbol untuk relay

Relay adalah saklar listrik dioperasikan. Arus yang mengalir melalui koil relay menciptakan medan magnet yang menarik tuas dan mengubah kontak-kontak saklar. Kumparan saat ini dapat on atau off sehingga relay memiliki dua posisi saklar dan sebagian besar memiliki ganda melemparkan (changeover) kontak-kontak saklar seperti yang ditunjukkan dalam diagram.

Relay memungkinkan satu sirkuit untuk beralih sirkuit kedua yang dapat benar-benar terpisah dari yang pertama. Misalnya rangkaian tegangan rendah baterai dapat menggunakan relay untuk switch sirkuit listrik AC 230V. Tidak ada sambungan listrik di dalam relay antara kedua sirkuit, link magnet dan mekanik.

Kumparan relay melewati arus yang relatif besar, biasanya 30mA untuk 12V relay, tetapi dapat sebanyak 100mA untuk relay dirancang untuk beroperasi dari tegangan rendah. Kebanyakan IC (chip) tidak dapat memberikan ini saat ini dan transistor biasanya digunakan untuk memperkuat IC kecil saat ini ke nilai yang lebih besar dibutuhkan untuk kumparan relay. Output maksimum saat ini untuk IC timer 555 yang populer adalah 200mA sehingga perangkat ini dapat menyediakan kumparan relay langsung tanpa amplifikasi.

Relay biasanya SPDT atau DPDT tetapi mereka dapat memiliki lebih banyak set kontak switch, untuk relay misalnya dengan 4 set kontak changeover yang tersedia. Untuk informasi lebih lanjut mengenai kontak-kontak saklar dan istilah yang digunakan untuk menggambarkan mereka silakan lihat halaman pada switch.

Kebanyakan relay dirancang untuk PCB mount tetapi Anda dapat kabel solder langsung ke pin memberikan Anda berhati-hati untuk menghindari mencair kasus plastik dari relay.

Katalog pemasok harus menunjukkan koneksi relay itu. Kumparan akan jelas dan ini mungkin terhubung baik jalan memutar. Kumparan relay menghasilkan 'spike' singkat tegangan tinggi ketika mereka dimatikan dan ini dapat merusak transistor dan IC di sirkuit. Untuk mencegah kerusakan Anda harus menghubungkan perlindungan diodeacross kumparan relay.

Gambar animasi menunjukkan relay bekerja dengan koil dan kontak-kontak saklar. Anda dapat melihat sebuah tuas di sebelah kiri ditarik oleh magnet ketika kumparan diaktifkan. Tuas ini memindahkan kontak saklar. Ada satu set kontak (SPDT) di latar depan dan lain di belakang mereka, membuat relay DPDT.

Koneksi switch relay biasanya diberi label COM, NC dan NO:

• COM = umum, selalu terhubung ke ini, adalah bagian bergerak dari saklar.

• NC = Biasanya Tertutup, COM terhubung ke ini ketika kumparan relay dimatikan.

• NO = Biasanya Terbuka, COM terhubung ke ini ketika kumparan relay pada.

• Hubungkan ke COM dan NO jika Anda ingin menjadi circuit switched pada saat kumparan relay pada.

• Hubungkan ke COM dan NC jika Anda ingin menjadi circuit switched pada saat kumparan relay dimatikan.

Memilih sebuah relay

Anda perlu mempertimbangkan beberapa fitur saat memilih sebuah relay:

1. Fisik ukuran dan pin pengaturan

Jika Anda memilih relay untuk PCB yang ada Anda akan perlu memastikan bahwa dimensi dan susunan pin yang cocok. Anda harus menemukan informasi ini dalam katalog pemasok.

2. Coil tegangan

Kumparan relay tegangan rating dan resistensi harus sesuai dengan sirkuit powering kumparan relay. Banyak relay kumparan dinilai untuk suplai 12V tetapi relay 5V dan 24V juga tersedia. Beberapa relay beroperasi dengan baik dengan tegangan suplai yang sedikit lebih rendah dari nilai mereka dinilai.

3. Coil resistensi

Rangkaian harus mampu menyediakan arus yang diperlukan oleh kumparan relay. Anda dapat menggunakan hukum Ohm untuk menghitung saat ini:

Arus kumparan relay         =	tegangan suplai
	koil resistansi

4. Sebagai contoh: Sebuah suplai 12V relay dengan resistansi koil 400 melewati arus 30mA. Ini adalah OK untuk IC timer 555 (output maksimum saat ini 200mA), tetapi terlalu banyak untuk IC yang paling dan mereka akan membutuhkan transistor untuk memperkuat arus.

5. Beralih peringkat (tegangan dan arus)

Kontak switch relay harus cocok untuk sirkuit mereka untuk mengontrol. Anda akan perlu memeriksa peringkat tegangan dan arus. Perhatikan bahwa voltase biasanya lebih tinggi untuk AC, misalnya: "5A 24V DC atau di 125V AC".

6. Beralih pengaturan kontak (SPDT, DPDT dll)

Relay SPDT Kebanyakan atau DPDT yang sering digambarkan sebagai "changeover tiang tunggal" (SPCO) atau "changeover tiang ganda" (DPCO). Untuk informasi lebih lanjut silakan lihat onswitches halaman.

Perlindungan dioda untuk relay

Transistor dan IC harus dilindungi dari tegangan tinggi singkat dihasilkan ketika koil relay dimatikan. Diagram menunjukkan bagaimana sinyal dioda (1N4148 misalnya) terhubung 'mundur' di kumparan relay untuk memberikan perlindungan ini.

Arus yang mengalir melalui koil relay menciptakan medan magnet yang runtuh tiba-tiba ketika arus dimatikan. Runtuhnya tiba-tiba dari medan magnet menginduksi tegangan tinggi singkat di kumparan relay yang sangat mungkin untuk transistor kerusakan dan IC. Perlindungan dioda memungkinkan tegangan induksi untuk mendorong arus melalui kumparan singkat (dan dioda) sehingga medan magnet mati cepat-cepat ketimbang langsung. Hal ini untuk mencegah tegangan induksi menjadi cukup tinggi untuk menyebabkan kerusakan pada transistor dan IC.

Buluh relay

Reed Relay

Buluh relay terdiri dari sebuah kumparan yang mengelilingi saklar buluh. Reed switch biasanya dioperasikan dengan magnet, tapi dalam buluh relay arus mengalir melalui koil untuk menciptakan medan magnet dan menutup saklar buluh.

Reed relay umumnya memiliki daya tahan lebih tinggi dari kumparan relay standar (1000 Ω misalnya) dan berbagai suplai tegangan (9-20V misalnya). Mereka mampu beralih jauh lebih cepat daripada relay standar, sampai beberapa ratus kali per detik, tetapi mereka hanya dapat beralih arus rendah (maksimum 500mA misalnya).

Buluh relay ditunjukkan dalam foto tersebut akan plug ke 14-pin DIL soket standar ('IC pemegang').

Untuk informasi lebih lanjut mengenai buluh switch silakan lihat halaman pada switch.

Relay dan transistor dibandingkan

Seperti relay, transistor dapat digunakan sebagai saklar dioperasikan secara elektrik. Untuk beralih arus DC kecil (<1A) pada tegangan rendah mereka biasanya pilihan yang lebih baik dibandingkan relay. Namun, transistor tidak dapat switch AC (seperti listrik utama) dan dalam rangkaian sederhana mereka biasanya tidak pilihan yang baik untuk switching arus yang besar (> 5A). Dalam kasus ini relay akan dibutuhkan, tetapi perhatikan bahwa transistor daya rendah mungkin masih diperlukan untuk beralih arus untuk kumparan relay! Keuntungan utama dan kerugian dari relay tercantum di bawah ini:

Keuntungan relay:

• Relay dapat switch AC dan DC, transistor hanya dapat beralih DC.

• Relay dapat switch tegangan tinggi dari transistor standar.

• Relay sering merupakan pilihan yang lebih baik untuk switching arus yang besar (> 5A).

• Relay dapat switch banyak kontak sekaligus.

Kekurangan relay:

• Relay bentuknya yang lebih besar dari transistor untuk switching arus yang kecil.

• Relay tidak dapat beralih dengan cepat (kecuali relay buluh), transistor dapat beralih kali per detik.

• Relay menggunakan daya lebih karena arus mengalir melalui koil mereka.

• Relay membutuhkan lebih banyak arus dari IC dapat menyediakan, sehingga transistor daya rendah mungkin diperlukan untuk beralih arus untuk kumparan relay.