Solid State Relay (1)

         Sebuah solid state relay (SSR) adalah saklar elektronik, yang tidak seperti sebuah relay elektromekanis tidak berisi bagian yang bergerak. Jenis SSR adalah foto-coupled SSR, transformer-coupled SSR, dan hibrida SSR Sebuah foto-digabungkan SSR dan dikontrol oleh sinyal tegangan rendah yang terisolasi secara optik dari beban. Sinyal kontrol dalam foto yang biasanya digabungkan dengan SSR energi adalah sebuah LED yang mengaktifkan sebuah foto-dioda sensitif. Dioda berputar pada back-to-back thyristor, silikon penyearah terkendali, atau MOSFET transistor untuk mengaktifkan beban.

 

 Gambar Solid State Relay

SSR Ditetapkan sebagaimana kontrol ON-OFF di mana arus beban dilakukan oleh satu atau lebih semikonduktor - misalnya, sebuah transistor daya, sebuah SCR, atau TRIAC. SCR dan TRIAC sering disebut “thyristors  sebuah istilah yang diperoleh dengan menggabungkan thyratron dan transistor, karena dipicu thyristor semikonduktor switch“.

Pada relay umumnya, SSR relatif rendah membutuhkan kontrol - sirkuit energi untuk beralih keadaan menjadi keluaran dari OFF ke AKTIF, atau sebaliknya Karena energi kontrol ini sangat jauh lebih rendah daripada daya keluaran yang dikendalikan oleh relay pada beban penuh, "power gain" dalam SSR adalah substansial - sering banyak lebih tinggi daripada di estafet elektromagnetik yang sebanding. Dengan kata lain, sensitivitas dari SSR seringkali jauh lebih tinggi daripada sebuah EMR dari output yang sebanding rating.
             Tegangan yang diberikan pada garis kontrol menyebabkan suatu SSR LED bersinar pada foto-dioda sensitif. Hal ini menghasilkan tegangan antara sumber dan gerbang MOSFET, menyebabkan MOSFET dihidupkan. Sebuah SSR didasarkan pada satu MOSFET, atau beberapa MOSFET dalam array paralel bekerja dengan baik untuk beban DC.

             Ada dioda substrat yang melekat dalam semua MOSFET yang melakukan dalam arah sebaliknya. Ini berarti bahwa satu MOSFET tidak dapat memblokir arus dalam dua arah. Untuk AC (bi-directional) operasi, dua MOSFET disusun kembali untuk kembali dengan sumber mereka pin diikat bersama-sama. Pin menguras mereka terhubung ke kedua sisi output. Dioda substrat kemudian secara bergantian bias balik dalam rangka untuk memblokir arus ketika relay tidak aktif. Ketika relay aktif, sumber umum selalu naik di tingkat sinyal seketika dan kedua gerbang yang bias positif relatif terhadap sumber oleh foto-dioda.

              Hal ini umum untuk menyediakan akses ke sumber yang sama sehingga beberapa MOSFET dapat ditransfer secara paralel jika switching DC beban. Ada juga umumnya beberapa sirkuit untuk melaksanakan gerbang bila LED dimatikan, mempercepat giliran relay-off.

Gambar Bagian Solid State Relay

Solid State Relay (SSR) mampu melakukan banyak tugas yang sama sebagai relay elektromekanis (EMR). Perbedaan utama adalah bahwa SSR tidak memiliki bagian mekanik yang bergerak didalamnya. Pada dasarnya, ini adalah perangkat elektronik yang bergantung pada listrik, magnetik, dan optic semi konduktor dan sifat komponen listrik untuk mencapai isolasi dan fungsi switching Relay.

Optocoupler

Bagi rekan-rekan teknisi yang sudah berpengalaman mungkin sudah tidak asing lagi dengan komponen yang dinamakan Optocoupler. Optocoupler adalah komponen yang berpungsi untuk mengatur feedback yang masuk ke STR/T ransistor/IC Power dibagian power supply.

Optocoupler ini juga beberapa dalam proses star up TV serta berpungsi juga sebagai penyesuaian tegangan output power supply switching. Tapi banyak teknisi yang tidak tahu bagaimana cara kerja optocoupler ini, terutama pada teknisi yang baru mengenal yang namanya servis TV.

Optocoupler adalah suatu piranti yang terdiri dari 2 bagian yaitu transmitter dan receiver, yaitu antara bagian cahaya degan bagian deteksi sumber cahaya terpisah. Biasanya optocoupler digunakan sebagai saklar elektrik yang bekerja secara otomatis.

Optocoupler adalah suatu komponen penghubung yang bekerja berdasarkan picu cahaya optic.

Optocoupler terdiri dari dua bagian yaitu:

1.pada transmitter dibangun dari sebuah LED infra merah. Jika dibandingkan dengan menggunakan LED biasa, LED infra merah memiliki ketahanan yang lebi baik terhadap sinyal tampak. Cahaya yang dipancarkan oleh LED infra merah tidak terlihat oleh mata telanjang. 

2.pada bagian receiver dibangun dengan dasar komponen photodiode. Photodiode merupakan suatu transistor yang pekah terhadap cahaya. Suatu sumber cahaya menghasilkan energi panas,begitu pula dengan spektrum infra merah,Karena spektrum infra menpunyai efek panas yang lebi besar dari cahaya tampak,maka photodiode lebih peka untuk menangkap radiasi dari sinar infra merah.

Ditinjau dari kegunaan fisik optocoupler dapat berbentuk bermacam-macam. Bila hanya digunakan untuk mengisolasi level tegangan atau data pada sisi transmitter dan sisi reseiver, maka optocoupler ini bisasanya dibuat dalam bentuk solid (tidak ada ruang antara LED dan Photodiode). Sehingga sinyal listrik yang ada pada input dan output akan terisolasi. Dengan kata lain optocoupler ini di gunakan sebagai optosilator jenis IC.

Prinsip kerja dari optocoupler adalah:

Jika antara photodiode dan LED terhalang maka photodiode tersebut akan off sehingga output dari kolektor akan berlogika high.

sebaliknya jika antara photodiode dan LED tidak terhalang maka photodiode tersebut akan on sehingga output-nya akan berlogika low

Proses kerjanya optocouples pada rangkaian TV.

Sekarang coba kita perhatikan pada salah satu contoh rangkaian power supply dibawa ini, untuk lebih jelasnya silahkan klik gambar dibawa ini untuk melihat gambar lebih besar.

Bila kita perhatikan bahwa optocoupler merupakan penghubung atau perantara IC STR dan rangkaian MICOM melalui trnsistor pada jalur power.
Cara kerja sederhana pada saat TV dalam keadaan standby dan kita tekan power pada remot atau TV maka pada pin power micom akan memberikan sinyal ke transistor lalu ke KA 431 (semacam diode zener 3 kaki) untuk menyalakan optocoupler dan kemudian optocoupler akan men-drive pin feedbeck pada STR sehingga STR memulai proses switching dan kemudian TV pun menyala normal. Ini adalah proses saat menyalakan TV.

Lalu coba perhatikan lagi,ternyata pin 1 pada optocoupler juga di koneksikan dengan output transpormator switching, sehingga pada saat tegangan output switching berubah tegangan yang mengalir ke photodiode, pada optocoupler juga akan berubah seiring dengan perubahan output switching dan selanjutnya akan berubah pula cahaya yang diberikan ke receiver di optocoupler, dan tegangan yang mengalir ke F/B, pada STR akan berubah sebanding dengan perubahan pada tegangan output pada kisaran 125v,tergantung merek dan ukuran TV.
Ini adalah proses pada saat menyetabilkan tegangan output menggunakan optocoupler

Ciri-ciri kerusakan pada optocoupler adalah:
TV mati total, TV standby, Gambar menyempit, Transformator flyback bunyi.

Rangkaian sederhana power supply 12 V

Gambar rangkaian di atas dapat anda aplikasikan untuk membuat adaptor atau power suplly dengan tegangan keluaran (V output 12V DC). Power supply di atas hanya dilindungi oleh capasitor sebagai pengaman apabila power supply ini dihubungkan dengan beban pada rangkaian. Maka dari itu saya sarankan memakai capasitor dengan minimal spesifikasi 35V. Untuk daya pengaman power supply yang lebih kita bisa menggunakkan transistor TIP, tapi saya belum membahasnya. Untuk dioda bridge dapat anda susun dari 4 dioda kemudian anda solder menjadi satu bridge rectifier atau anda dapat membeli jadi bridge rectifier yang berbentuk sisir (menyamping) atau kotak. Paling tidak dioda bridge saya sarankan memakai 1 Ampere, dalam rangkaian adaptor, semakin besar ampere diodanya semakin bagus jalannya arus di dalam rangkaian. Dioda bagaikan jalan tol, dan arus sebagai mobil yang melewatinya. Semakin besar dan lebar jalan tol yang ada, semakin cepat arus berjalan dan melalui rangkaian.

Untuk rangkaian power supply 5 V, anda dapat mengganti volt regulator di atas dengan tipe 7805 dan 7905. Aplikasi ini berlaku sama pada rangkaian ini. Untuk variasi rangkaian seperti fuse ataupun switch on/off dapat anda coba sendiri.

+ Transformator 18 V – CT minimal 1 A

+ Capasitor minimal 35 V