Fungsi Relay – Ada banyak komponen elektronika yang punya peranan penting dalam peralatan elektronik di kehidupan sehari-hari, salah satunya adalah relay. Relay adalah komponen elektronika yang bekerja secara listrik, relay terdiri dari dua bagian utama yaitu mekanikal dan juga elektromagnet (coil).
Relay bekerja menggunakan prinsip elektromagnetik sehingga dapat menggerakkan kontak saklar. Dengan menggunakan relay, maka arus listrik yang rendah sudah dapat menghantarkan arus listrik dengan tegangan lebih besar.
Nama lain relay adalah electromagnetic switch. Aplikasi relay dapat ditemukan di berbagai peralatan kelistrikan termasuk pada kendaraan seperti mobil, bus, truk bahkan motor. Mengingat pentingnya komponen relay, kamu yang tertarik pada dunia elektronika wajib memahami pengertian relay, gambar, simbol relay, fungsi relay, jenis, dan cara kerja relay.
Apa itu Relay?
Apa itu relay? Pengertian relay adalah suatu komponen elektronika berupa saklar atau switch yang digerakkan oleh arus listrik. Relay terdiri dari dua komponen utama di dalamnya yakni bagian pertama berupa lilitan atau kumparan elektromagnet dan bagian kedua adalah seperangkat kontak saklar (mekanikal)
Relay digunakan untuk membuka atau menutup kontak saklar dengan memakai gaya elektromagnetik, relay juga berfungsi sebagai pemutus sekaligus penghubung arus listrik. Elektromagnet pada relay bekerja menggerakkan switch sehingga arus listrik berdaya kecil bisa bekerja mengalirkan listrik ke tegangan tinggi.
Lalu apa perbedaan Relay dengan Saklar ? Meski sekilas serupa, sejatinya relay berbeda dengan saklar. Relay sendiri termasuk salah satu jenis saklar yang dioperasikan menggunakan daya listrik, sementara saklar merupakan komponen listrik yang bekerja memutus dan menghubungkan rangkaian listrik.
Gambar Relay dan Simbol Relay
Gambar di atas menunjukkan gambar relay asli dengan simbol relay yang digunakan pada desain rangkaian listrik. Relay bekerja pada kondisi Normally Close (NC) atau Normally Open (NO) seperti yang tampak pada simbol relay di sisi kanan.
Aplikasi dan Fungsi Relay
Fungsi relay sangat luas dan banyak diterapkan di berbagai bidang, fungsi utama relay adalah sebagai berikut:
- Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function).
- Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function).
- Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
- Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short).
Selain fungsi utama, relay juga mempunyai fungsi-fungsi yang dibedakan berdasarkan penggunaannya seperti berikut ini:
1. Fungsi Relay Pada Panel Listrik
Relay pada panel listrik memiliki fungsi sebagai pengontrol kontraktor. Kontraktor pada panel listrik sendiri merupakan komponen yang mengandung kapasitas arus listrik sangat besar, kontrol utamanya bisa berbentuk PLC (programmable logic control) yang mempunyai kapasitas arus sangat besar.
Meski PLC sebagai kontrol utama, namun PLC tidak berhubungan langsung dalam mengendalikan kontraktor. Relay nantinya berperan sebagai perantara sehingga dapat mengendalikan arus listrik, relay pada panel listrik juga digunakan untuk suatu interlock.
Interlock adalah sirkuit yang memiliki fungsi sebagai pengaman proses kinerja dari sirkuit tersebut, sirkuit kontraktor fungsinya adalah untuk mengalirkan listrik yang berasal dari PLN maupun sumber lainnya. Tegangan output yang akan dialirkan hanya berasal dari salah satu sumbernya.
2. Fungsi Relay Pada Mobil
Pada kendaraan seperti motor, mobil, truk dan lainnya juga menggunakan prinsip kerja elektromagnetik yang berfungsi untuk memindahkan kontak pada relay. Secara umum, cara kerja relay pada mobil sebenarnya hampir sama saat diaplikasikan pada panel listrik.
Fungsi relay mobil adalah untuk mengendalikan arus besar dengan hanya menggunakan sumber arus yang lebih kecil. Saat motor, mobil maupun kendaraan-kendaraan lainnya dihidupkan melalui kunci dari kontak starter, maka diperlukan arus besar yang dapat memutar motor starter.
Untuk mensiasati hal ini, maka di aplikasikanlah relay saat proses starter kendaraan.
3. Fungsi Relay Starter Mobil
Mungkin kamu akan sedikit bingung kenapa fungsi ketiga relay ini terdengar hampir sama dengan fungsi kedua. Sebenarnya fungsi relay ketiga ini adalah kelanjutan dari fungsi kedua dengan penjelasan yang lebih mendetail atau teknis.
Setiap komponen relay yang ada di dalam kendaraan baik itu saklar lampu, kunci kontak serta alat kontrol memiliki spesifikasi masing-masing. Sebagai contoh, pada sebuah saklar untuk menyalakan lampu memiliki spesifikasi arus 10 A.
Jika jumlah lampunya ingin ditambah, maka arus yang digunakan harus diperbesar. Apabila saklar yang lama tetap dipaksa digunakan bisa menyebabkan saklar meleleh. Oleh karena itu, dibutuhkanlah relay pada kondisi ini.
Pada kendaraan mobil, relay yang digunakan adalah jenis relay hella yang memiliki kelebihan sebagai berikut:
- Relay hella berfungsi untuk memperpanjang umur pakai saklar karena beban pada saklar utama akan menjadi lebih ringan.
- Relay hella berfungsi sebagai relay starter pada kendaraan mobil.
- Relay hella biasa digunakan untuk kunci pengaman tambahan.
- Relay hella bisa digunakan secara kombinasi dengan rangkaian tertentu lainnya.
- Relay hella juga bisa digunakan sebagai aksesoris atau hiasan pendukung seperti untuk menambah jumlah klakson kendaraan hingga mengencangkan suara klakson.
4. Fungsi Relay Pada Klakson
Relay pada kendaraan seperti motor, mobil dan berbagai jenis kendaraan juga dipasang pada bagian klakson. Hanya saja, banyak orang yang salah mengira bahwa fungsi relay pada bagian klakson kendaraan agar akinya tidak cepat rusak atau aus.
Anggapan ini tentu keliru karena relay klakson justru membutuhkan arus listrik agar dapat bekerja, manfaat yang sebenarnya adalah relay pada klakson berguna untuk menjaga agar switch atau saklar di kendaraan tidak rusak.
Agar suara klakson kendaraan semakin nyaring tanpa merusak saklar, maka relay memainkan peranan penting agar saklar tidak rusak. Suara klakson yang semakin nyaring tentu membutuhkan daya listrik besar bahkan bisa mencapai 6 A, oleh karena itu penggunaan saklar kurang cocok karena tidak awet.
Baca juga: Pengertian Panel Listrik
Jenis-jenis Relay
Relay memiliki fungsi yang sangat luas pada berbagai peralatan elektronik seperti yang sudah dijelaskan di atas. Untuk menunjang fungsi relay yang sangat luas, relay yang tersedia di pasaran ada banyak dan terdiri dari berbagai jenis sehingga dapat dipilih sesuai kebutuhan. Berikut beberapa jenis-jenis relay dan fungsinya:
1. Relay Elektromagnetik
Relay elektromagnetik adalah jenis relay yang didesain menggunakan komponen listrik magnetic dan juga komponen listrik mekanik, pada relay elektromagnetik terdapat kumparan elektromagnetik (coil) untuk operasi serta kontak mekanik.
Ketika coil operasi diaktifkan oleh sistem supply, maka kontak mekanis akan terbuka dan tertutup.
| No | Macam Macam Relay Elektromagnetik |
| 1 | Relay AC dan DC |
| 2 | Relay elektromagnetik daya tarik |
| 3 | Relay tipe induksi |
| 4 | Relay penahan magnetik |
Tabel Jenis Relay Elektromagnetik
2. Relay Induksi
Relay induksi adalah jenis komponen elektronik yang berguna untuk melindungi arus listrik DC dan juga arus listrik bolak-balik (AC). Gerakan yang timbul pada kontak mekanis diperoleh dari komponen konduktor berupa cawan bergeser melalui interaksi fluks elektromagnetik.
3. Relay Penahan Magnet
Jenis relay penahan magnet adalah relay yang terdiri dari komponen magnet permanen dengan tingkat remitansi tinggi. Penggunaan magnet permanen yang memiliki remitansi tinggi dapat membuat arus listrik tetap stabil.
Relay penahan magnet memiliki fungsi yang sangat besar sebagai pengaman untuk melindungi rangkaian listrik dari kondisi kelebihan arus listrik atau korsleting listrik.
4. Relay Daya Tarik
Jenis relay daya tarik bisa digunakan untuk tipe aliran listrik arus searah (DC) dan arus listrik bolak-balik (AC). Ketika kumparan elektromagnetik (coil) dialiri oleh arus listrik, maka besi di dalam relay akan tertarik. Kondisi besi yang tertarik akan menjadi pendorong ke arah tuas.
Tuas atau amature kemudian mengalami perubahan posisi dari off menjadi on, kelebihan relay daya tarik adalah tidak memiliki waktu delay yang membuatnya menjadi sangat cocok untuk dimanfaatkan pada operasi instan.
5. Solid State Relay (SSR)
Jenis solid state relay atau SSR menggunakan material komponen solid state agar dapat melakukan operasi switching tanpa bagian apapun berpindah. Dengan menggunakan komponen solid state, maka energi kontrol yang diperlukan jadi jauh lebih sedikit dibandingkan menggunakan relay elektromagnetik.
Relay berjenis SSR memiliki kelebihan berupa mampu menghasilkan energi kontrol sesuai dengan yang diperlukan karena komponennya berjenis solid state. Pengguna saat melakukan operasi switching tidak perlu memindahkan bagian apapun sehingga lebih praktis.
6. Relay Hibrida
Relay hibrida terdiri dari beberapa komponen elektronik termasuk relay elektromagnetik. Biasanya bagian input relay berisi rangkaian elektronik yang fungsinya untuk melakukan fungsi kontrol dan perbaikan.
7. Relay Thermal
Relay thermal adalah salah satu jenis relay yang memiliki karakteristik khas berupa posisi kotak yang berubah posisi ketika efek panasnya terkena kontak mekanis. Relay thermal berfungsi sebagai pelindung beberapa bagian komponen yang terdiri dari elemen bimetal meliputi sensor suhu.
Relay thermal sangat berperan dalam melindungi arus listrik, tegangan dan juga daya listrik. Ketika parameter arus listrik, tegangan dan juga daya listrik melewati batas yang sudah ditetapkan, maka relay akan menimbulkan alarm peringatan dan mengisolasi rangkaian listrik tertentu.
8. Reed Relay
Jenis reed relay terdiri dari sepasang strip magnetic yang kemudian disegel di tabung gelas. Strip magnetic akan bergerak karena adanya medan magnet yang timbul pada kumparan lilitan, hal ini mendorong terjadinya perubahan posisi di kontak mekanis.
Komponen Relay
Pertama-tama kamu perlu paham bahwa relay terdiri dari 5 komponen utama yakni switch contact point atau saklar, kumparan elektromagnetik (coil), spring, armature, iron core (besi). Setiap modul pada relay memiliki fungsi tersendiri yang mendukung kinerja relay. Berikut keterangan mengenai komponen pada relay:
1. Electromagnetic (Coil)
Kumparan elektromagnetik atau juga sering disebut coil merupakan salah satu jenis komponen relay berbentuk kumparan lilitan kawat dari material tembaga dengan fungsi utama untuk membentuk gelombang elektromagnetik.
Coil berperan sebagai penghantar arus listrik ke modul iron core (besi). Selain itu, coil juga berfungsi untuk membuat armature mengubah kondisi awalnya.
2. Armature
Armature atau tuas merupakan salah satu modul elektronika pada relay yang dihubungkan oleh suatu pegas, bagian tuas atau armature akan bekerja untuk menyeleksi atau memfilter posisi Normally Close (NC) dan juga posisi Normally Open (NO).
Dilakukannya filter atau seleksi dari kedua posisi baik Normally Open dan Normally Close tergantung kepada besar tegangan yang masuk ke komponen relay, pada bagian tuas atau armature juga mengalami proses konversi energi yakni energi elektromagnetik menjadi energi gerak atau energi mekanik.
3. Spring
Modul spring merupakan modul relay yang berfungsi sebagai komponen pengatur kondisi tuas atau armature, ketika mengalir aliran listrik pada kumparan electromagnetik (coil) maka modul spring akan mendorong bagian belakang tuas atau armature ke atas sehingga posisinya berubah.
4. Switch Contact Point (Saklar)
Switch contact point atau saklar adalah modul di dalam komponen relay yang berguna untuk memberikan kondisi pada saklar relay, terdapat 2 kondisi yang terjadi pada modul switch contact point yakni kondisi kontak Normally Close (NC) dan kontak Normally Open (NO).
Kedua kontak tersebut terhubung ke suatu rangkaian agar dapat disesuaikan oleh kebutuhan.
5. Iron Core (Besi)
Modul iron core (besi) adalah modul pada relay yang berfungsi sebagai komponen kontrol pengendali pada kumparan elektromagnetik (coil).
Baca juga: Pengertian Termokopel
Prinsip dan Cara Kerja Relay
Komponen elektronika relay terdiri dari beberapa komponen yang saling terintegrasi agar relay dapat bekerja sebagai saklar atau bekerja pada beberapa peralatan elektronik. Setiap komponen yang saling terhubung di dalam relay memiliki cara kerja tertentu sebagai berikut:
- Kondisi saklar pada kontak point dibedakan menjadi dua jenis yaitu kondisi normally open (NO) dan normally close (NC).
1. Normally close (NC) adalah kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada pada posisi close (tertutup).
2. Normally open (NO) adalah kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada pada posisi open (terbuka). - Saat tegangan listrik mengalir melalui kumparan elektromagnetik maka akan terbentuk medan magnet di sekitar kumparan tersebut. Tegangan tersebut selanjutnya menjadi sumber daya untuk relay. Medan magnet akan menarik armature yang ada di bagian atas.
- Pada kondisi di atas, kedua ujung switch contact point sudah saling terhubung (berada pada posisi Normally Open) sehingga arus listrik akan mengalir.
- Saat coil sudah tidak dialiri oleh arus listrik, medan magnetic yang ada pada kumparan elektromagnet menghilang. Modul armature akan kembali pada keadaan Normally Close. Pada kondisi Normally Close, perangkat elektronik yang digunakan akan terputus secara otomatis.
Arti Pole dan Throw pada Relay
Istilah pole dan throw sebenarnya sudah tidak asing lagi untuk penggunaan saklar. Mengingat bahwa relay termasuk salah satu saklar, maka istilah pole dan throw juga berlaku bagi relay.
Berikut ini adalah penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :
- Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay.
- Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact).
Jenis Relay Berdasarkan Jumlah Pole dan Throw
Penggolongan relay sendiri seperti pada gambar di atas bisa dilakukan berdasarkan jumlah throw dan juga polenya. Masing-masing memiliki jumlah dan susunan komponen switch serta kumparan elektromagnet berbeda sebagai berikut:
| No | Golongan | Saklar | Coil | Jumlah |
| 1 | Single Pole Single Throw (SPST) | 2 Terminal | 2 Terminal | 4 Terminal |
| 2 | Single Pole Double Throw (SPDT) | 3 Terminal | 2 Terminal | 5 Terminal |
| 3 | Double Pole Single Throw (DPST) | 4 Terminal | 2 Terminal | 6 Terminal |
| 5 | Double Pole Double Throw (DPDT) | 6 Terminal | 2 Terminal | 8 Terminal |
1. Single Pole Double Throw (SPDT Relay)
Jenis relay Single Pole Double Throw (SPDT) memiliki jumlah terminal sebanyak 5 buah. Susunan 5 kaki terminal tersebut terdiri dari 3 terminal berfungsi sebagai switch atau saklar dan 2 terminal kumparan elektromagnet.
Pada 3 kaki terminal yang berfungsi sebagai saklar atau switch, terdapat 1 terminal sebagai pole dan 2 terminal sebagai throw.
2. Single Pole Single Throw (SPST Relay)
Jenis relay Single Pole Single Throw (SPST) memiliki jumlah kaki-kaki terminal sebanyak 4 buah. Single Pole Single Throw (SPST) mempunyai 2 kaki terminal yang berperan sebagai saklar dan 2 terminal sebagai kumparan elektromagnetik atau coil.
Jenis relay ini mempunyai dua buah terminal yang berperan sebagai kontak saklar atau switch dengan sebuah throw dan sebuah pole sehingga disebut Single Pole Single Throw (SPST).
3. Double Pole Double Throw (DPDT Relay)
Jenis relay Double Pole Double Throw (DPDT) mempunyai total jumlah terminal sebanyak 8 kaki yang terdiri dari 6 terminal merupakan switch atau saklar dan 2 terminal lainnya sebagai kumparan elektromagnet.
Dari 6 buah kaki Double Pole Double Throw (DPDT) terdapat 4 kaki terminal sebagai SPDT yang dikendalikan oleh suatu kumparan elektromagnet (coil).
4. Double Pole Single Throw (DPST Relay)
Jenis relay Double Pole Single Throw (DPST) adalah relay yang memiliki 6 kaki terminal yang terdiri dari 4 kaki terminal menjadi 2 pasang saklar atau switch dan 2 kaki terminal sebagai kumparan elektromagnetik (coil).
Jenis relay DPST bisa digunakan menjadi 2 saklar yang dikendalikan menggunakan sebuah kumparan elektromagnetik atau coil.
Kelebihan dan Kekurangan Relay
Sebagaimana peralatan elektronika lainnya, relay memiliki kelebihan dan kekurangan. Dalam aplikasinya pada suatu rangkaian elektronika, relay tidak hanya berfungsi seperti saklar biasa namun sebagai komponen dengan tambahan tegangan, berikut kelebihan dan kekurangan relay :
1. Kelebihan Relay
Penggunaan relay memiliki berbagai fungsi untuk kinerja peralatan elektronika, ada banyak keuntungan saat relay digunakan pada peralatan elektronika. Berikut adalah beberapa kelebihan relay untuk perlengkapan elektronika:
- Relay dapat beroperasi hanya dengan arus listrik yang kecil agar dapat mengontrol perlengkapan elektronik yang mempunyai arus listrik besar.
- Relay memiliki sinyal kontrol yang dapat mengendalikan banyak kontak komponen.
- Relay dapat bekerja dengan menonaktifkan dan mengaktifkan perlengkapan elektronik yang sulit atau tidak dapat dijangkau.
- Keuntungan penggunaan komponen relay adalah dapat mengisolasi atau mengamankan bahaya dari tegangan tinggi terhadap manusia. Relay akan bekerja sebagai perantara dengan mengontrol rangkaian tegangan tinggi melalui tegangan rendah.
2. Kekurangan Relay
Meskipun relay memiliki berbagai kelebihan yang sangat berguna bagi operasional relay, namun relay juga mempunyai beberapa kelemahan. Berikut adalah beberapa kekurangan yang dimiliki oleh relay:
- Komponen relay akan menghabiskan dan menyita banyak tempat saat digunakan pada rangkaian listrik.
- Kecepatan kinerja kontak pada komponen relay sangat terbatas yakni hanya di antara 3 ms hingga 17 ms.
- Saat komponen relay bekerja, relay akan menimbulkan bunyi selama terjadi kontak.
- Komponen relay sangat mudah rusak dan berkurang usia operasinya apabila terkontaminasi oleh benda-benda asing seperti debu dan lainnya. Kontak pada komponen relay dapat mengalami oksidasi, muncul bunga api dan aus.
Contoh Tutorial Cara Pasang Relay dengan Benar
Relay mempunyai sistem yang akan melewati dua macam tegangan yakni positif dan juga negatif. Pada kondisi normal, sistem negatif terdiri dari 2 buah kabel. Hal ini juga berlaku pada sistem positif dalam kondisi normal.
Saat kamu ingin memasang relay, pastikan kamu hanya memakai kabel yang tebal dan juga kabel tersebut harus langsung terhubung dari Accu. Pemasangan relay juga tidak boleh tertukar, yakni harus berdasarkan pasangannya masing-masing. Untuk mengetahui letak pemasangan relay dapat dilihat di ujung kabelnya.
Mengingat bahwa komponen elektronika relay sangat sensitif terhadap benda asing yang mengenai relay, maka sangat penting untuk menjaga kebersihan dan kondisi relay setiap saat. Lakukan pengecekan sebelum dan selama penggunaan relay. Segera bersihkan debu yang menempel pada relay.
Relay berperan penting untuk mengamankan arus listrik pada saklar maupun rangkaian elektronik. Relay mempunyai kemampuan fungsi logika serta time delay (menunda waktu).
| Baca Materi Pembelajaran Lainnya : | |
| Pengertian dan Fungsi Dioda | Pengertian dan Fungsi Kapasitor |
| Pengertian dan Fungsi Resistor | Pengertian dan Fungsi Trafo |
Referensi:
- https://wikielektronika.com/relay-adalah/
- https://riverspace.org/relay/
- https://kamuharustahu.com/pengertian-relay/
- https://stellamariscollege.org/relay/