Apa itu SWITCH ? Sakelar tidak lain adalah alat yang digunakan untuk menghidupkan dan mematikan peralatan. Kemungkinan besar peralatan ini adalah peralatan listrik seperti kipas angin, TV dll. Untuk mengalirkan arus dari suatu rangkaian harus membutuhkan suatu jalur yang tertutup (loop). Jika sakelar OFF, itu berarti sirkuit terbuka dan arus tidak dapat mengalir melalui konduktor dan peralatan tidak diberi energi (keadaan OFF). Untuk membuatnya berenergi, kita harus menyalakan sakelar, itu membuat sirkuit lengkap dan menutup jalur. Jadi, arus bisa mengalir melalui peralatan dan bisa ON. Jadi fungsi dari saklar adalah untuk membuat (saklar ON) dan memutus (saklar OFF) rangkaian.
Dalam rekayasa sistem kontrol, sakelar memainkan peran penting. Terutama ada dua jenis sakelar - sakelar mekanis dan sakelar listrik. Sakelar mekanis memerlukan kontak fisik atau manual dengan sakelar untuk pengoperasian. Sakelar listrik tidak memerlukan kontak fisik atau manual, ia memiliki kemampuan untuk melakukan operasi. Sakelar listrik beroperasi di bawah aksi semikonduktor.
Sakelar Mekanis:
Sakelar mekanis selanjutnya diklasifikasikan menjadi berbagai jenis sakelar berdasarkan jumlah kutub dan lintasan. Kutub berarti jumlah rangkaian input (rangkaian daya) yang tersedia untuk sakelar. Throws berarti jumlah rangkaian keluaran (jumlah jalur di mana arus dapat mengalir) yang tersedia untuk sakelar.
- Tiang tunggal lemparan tunggal (SPST)
- Lemparan ganda tiang tunggal (SPDT)
- Lemparan tunggal tiang ganda (DPST)
- Lemparan ganda tiang ganda (DPDT)
- Dua tiang enam lemparan (2P6T)
- Sakelar operasi sesaat / Sakelar kontrol sesaat
- Tekan tombol
- Perpindahan tekanan
- Sakelar suhu
- Alihkan sakelar
- Sakelar putar
Dalam sakelar mekanis, dua pelat logam disentuh satu sama lain untuk menyelesaikan rangkaian agar arus mengalir dan memisahkan satu sama lain untuk membuka rangkaian agar arus terputus.
1) Single pole single throw (SPST): Sakelar ini terdiri dari dua terminal; satu terminal input dikenal sebagai tiang dan satu terminal output dikenal sebagai lemparan. Jadi, nama sakelar ini adalah single pole single throw. Sakelar ini adalah contoh sakelar yang paling sederhana. Umumnya sakelar ini digunakan dalam satu loop, artinya rangkaian hanya perlu mengontrol satu jalur tertutup. Simbol sakelar lemparan tunggal kutub ditunjukkan pada gambar-1a. Sakelar ini dihubungkan secara seri dengan peralatan, sumber atau elemen seperti yang ditunjukkan pada gambar-1b.
2) Single pole double throw (SPDT): Sakelar ini terdiri dari tiga terminal; satu terminal input (tiang) dan dua terminal output (lempar) seperti yang ditunjukkan pada gambar-2a. Dengan menggunakan sakelar ini, kita dapat menyuplai arus atau sinyal ke dua loop seperti yang ditunjukkan pada gambar-2. Terkadang sakelar ini dikenal sebagai sakelar pemilih.
3) Double pole single throw (DPST): Sakelar ini terdiri dari empat terminal; dua terminal masukan (tiang) dan dua terminal keluaran (lempar) seperti yang ditunjukkan pada gambar-3a. Sakelar ini sangat mirip dengan dua sakelar SPST. Kedua sakelar terhubung dengan satu hati jadi, kedua sakelar beroperasi pada satu waktu. Sakelar ini digunakan ketika kita ingin mengontrol dua rangkaian untuk waktu yang sama seperti yang ditunjukkan pada gambar-3b.
4) Double pole double throw (DPDT): Sakelar ini terdiri dari enam terminal; dua terminal masukan (tiang) dan dua terminal untuk setiap tiang, jadi total empat terminal keluaran (lempar) seperti yang ditunjukkan pada gambar-4a. Pengoperasian sakelar ini mirip dengan dua sakelar SPDT terpisah yang beroperasi pada waktu yang sama. Pada sakelar ini, dua terminal input (kutub) dihubungkan dengan satu set (dua) output (lempar-1) pada posisi-1 sakelar. Jika kita mengubah posisi sakelar, itu akan menghubungkan input ini dengan set output kedua (terminal-2) seperti yang ditunjukkan pada gambar-4b. Di sini seperti yang ditunjukkan pada contoh, mari kita asumsikan bahwa, pada posisi-1 jika motor berputar searah jarum jam, jika kita mengubah ke posisi-2 motor akan berputar berlawanan arah jarum jam.
5) Dua tiang enam lemparan (2P6T): Ini terdiri dari empat belas terminal; dua terminal input (kutub) dan enam terminal untuk setiap kutub, jadi total dua belas terminal output (lempar) seperti yang ditunjukkan pada gambar-5a. Umumnya, sakelar jenis ini digunakan untuk pergantian rangkaian dengan terminal input umum.
6) Sakelar operasi sesaat:
- Sakelar tombol tekan: ketika Anda menekan sakelar, kontak sakelar ditutup dan membuat sirkuit dekat untuk mengalirkan arus dan ketika Anda melepaskan tekanan dari tombol, kontak sakelar terbuka dan memutus sirkuit. Jadi saklar ini adalah saklar kontak sesaat yang mampu mengontrol rangkaian dengan membuat dan memutus kontaknya. Pada sakelar tombol tekan, saat Anda melepas tekanan dari sakelar, terdapat susunan pegas untuk membuka kontak.
- Sakelar tekanan: Sakelar jenis ini terdiri dari diafragma bentuk-C. Berdasarkan tekanan, diafragma ini menunjukkan tekanan. Sakelar ini digunakan untuk merasakan tekanan udara, air atau minyak, dalam aplikasi industri. Sakelar ini beroperasi, ketika tekanan sistem naik atau turun dari titik setel.
- Sakelar suhu: Sakelar jenis ini terdiri dari perangkat penginderaan suhu seperti RTD (perangkat suhu resistansi). Sakelar ini beroperasi sesuai dengan nilai suhu yang diukur.
- Sakelar Toggle: Saklar jenis ini biasa digunakan pada aplikasi rumah tangga untuk ON dan OFF peralatan listrik. Ini memiliki tuas yang dapat kita gunakan untuk naik atau turun ke peralatan ON dan OFF.
- Sakelar putar: Sakelar jenis ini digunakan untuk menghubungkan satu saluran dengan salah satu dari banyak saluran. Tidak ada multi-meter, pemilih saluran, pemilih pita perangkat pengukur pemilih jangkauan dalam perangkat komunikasi adalah contoh dari jenis sakelar ini. Sakelar ini sama dengan sakelar multi lemparan kutub tunggal. Namun susunan sakelar ini berbeda.
Sakelar Listrik:
Sakelar listrik tidak lain adalah perangkat semikonduktor. Sakelar ini lebih berguna karena biayanya yang rendah, ukurannya yang kecil, dan keandalannya. Pada sakelar ini digunakan bahan semikonduktor seperti silikon (Si), germanium (Ge) dll. Umumnya sakelar jenis ini digunakan pada sirkuit terpadu (IC), penggerak motor listrik, aplikasi HVAC dan juga banyak digunakan sebagai keluaran digital (DI) pengontrol.
- Menyampaikan
- Transistor bipolar
- Dioda daya
- MOSFET
- IGBT
- SCR
- TRIAC
- DIAC
- GTO
1) Relai: Relai bekerja berdasarkan prinsip elektromekanis, sehingga sakelar ini disebut juga sakelar elektromekanis. Saat arus melewati kumparan, maka akan tercipta medan magnet di sekitar kumparan. Besarnya medan magnet ini tergantung dari besarnya arus yang melewati kumparan. Pengaturan kontak dilakukan sedemikian rupa sehingga, jika arus dinaikkan dengan batas tirai, kontak diberi energi dan mengubah posisinya. Terkadang, relai menggunakan strip bi-logam untuk merasakan suhu demi keamanan. Relai tersedia dalam berbagai tegangan dan arus. Dalam sistem tenaga, relai berperan penting dalam identifikasi kesalahan. Di industri juga, relay digunakan sebagai perangkat pelindung. Cek Pengerjaan Relay lengkap disini.
2) Transistor Bipolar: transistor junction bipolar memiliki tiga terminal; basis, emitor dan kolektor. Transistor bekerja di tiga wilayah; cut-off, saturation, dan wilayah aktif. Simbol transistor seperti yang ditunjukkan pada gambar-6. Untuk tujuan peralihan, wilayah aktif tidak digunakan. Jika jumlah arus yang cukup tersedia di terminal basis, transistor masuk ke wilayah saturasi dan arus akan mengalir melalui jalur kolektor-emitor dan transistor bertindak sebagai sakelar ON. Jika arus basis tidak mencukupi, rangkaian terbuka dan arus tidak dapat mengalir melalui kolektor-emitor dan transistor masuk ke wilayah cut-off. Di wilayah ini, transistor berfungsi sebagai sakelar OFF. Transistor digunakan sebagai penguat pada aplikasi elektronika dan juga digunakan untuk membuat gerbang seperti AND, BUKAN pada rangkaian digital dan transistor juga digunakan sebagai perangkat switching pada rangkaian terintegrasi.Transistor tidak berguna dalam aplikasi daya tinggi karena memiliki rugi resistif lebih banyak dibandingkan dengan MOSFET.
3) Dioda daya: Dioda daya memiliki dua terminal; anoda dan katoda. Dioda terdiri dari bahan semikonduktor tipe p dan n dan membuat sambungan pn, yang dikenal sebagai dioda. Simbol dioda daya ditunjukkan pada gambar-7. Ketika dioda dalam arus prategangan maju dapat mengalir melalui rangkaian dan dalam arus pemblokiran bias balik. Jika anoda positif terhadap katoda, dioda berada dalam bias maju dan bertindak sebagai sakelar ON. Demikian pula, jika katoda positif terhadap anoda, dioda dalam bias balik dan bertindak sebagai sakelar OFF. Dioda daya digunakan dalam aplikasi elektronika daya seperti, penyearah, rangkaian pengganda tegangan dan rangkaian penjepit tegangan, dll.
4) MOSFET: MOSFET-Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor. MOSFET memiliki tiga terminal; gerbang, tiriskan dan sumber. MOSFET bekerja pada dua bentuk dasar; Jenis deplesi dan tipe peningkatan. Jika tegangan sumber gerbang (V GS) tidak mencukupi, MOSFET berfungsi sebagai tipe deplesi dan mode deplesi MOSFET mirip dengan sakelar OFF. Jika tegangan sumber gerbang (V GS) mencukupi, MOSFET berfungsi sebagai tipe peningkatan dan mode peningkatan MOSFTE mirip dengan sakelar ON. Rentang perpindahan MOSFET adalah puluhan detik neon hingga beberapa ratus mikrodetik. MOSFET digunakan dalam pengatur tegangan linier, pencacah dan penguat daya frekuensi audio, dll. Periksa di sini untuk Rangkaian MOSFET.
5) IGBT: IGBT- Transistor Bipolar Gerbang Terisolasi. IGBT merupakan gabungan dari BJT dan MOSFET. IGBT memiliki impedansi input yang tinggi dan kecepatan switching yang tinggi (karakteristik MOSFET) serta tegangan saturasi rendah (karakteristik BJT). IGBT memiliki tiga terminal; Gerbang, Emitor dan Kolektor. IGBT dapat mengontrol dengan menggunakan terminal gerbang. Itu dapat dinyalakan dan dimatikan dengan memicu dan menonaktifkan terminal gerbangnya. IGBT dapat memblokir tegangan positif dan negatif sama seperti GTO. IGBT digunakan pada inverter, kontrol motor traksi, pemanas induksi dan catu daya mode sakelar.
6) SCR: SCR- Silicon Controlled Rectifier. SCR memiliki tiga terminal; Gerbang, Anoda dan Katoda. Cara kerja SCR sama dengan dioda, tetapi SCR memulai konduksi ketika berada dalam bias maju (katoda negatif dan anoda positif) dan pulsa clock positif di gerbang juga diperlukan. Dalam bias maju, jika pulsa clock gerbang nol, SCR dimatikan dengan pergantian paksa dan dalam bias balik SCR tetap dalam keadaan OFF sama seperti dioda. SCR digunakan dalam kontrol motor, regulator daya, dan peredupan lampu.
7) TRIAC: TRIAC sama dengan dua SCR yang terhubung secara terbalik paralel dengan gerbang yang terhubung. TRIAC adalah perangkat dua arah. TRIAC memiliki tiga terminal; Terminal utama 1 (MT), Terminal utama 2 (MT2) dan gerbang. Terminal MT1 dan MT2 terhubung dengan rangkaian yang ingin kita kontrol dan tersedia gerbang untuk memicu pulsa dengan tegangan positif atau tegangan negatif. Ketika terminal MT2 berada pada tegangan positif sehubungan dengan terminal MT1 dan gerbang juga dipicu positif, maka SCR-1 dari TRIAC terpicu. Ketika terminal MT1 berada pada tegangan positif sehubungan dengan terminal MT2 dan gerbang juga dipicu positif, maka SCR-2 dari TRIAC terpicu. TRIAC dapat digunakan untuk kedua sumber AC dan DC tetapi secara umum, TRIAC digunakan dalam aplikasi AC seperti kontrol motor, penyalaan lampu (industri dan domestik), dll. Cek di sini untuk Sirkuit Dimmer Triac.
8) DIAC: DIAC- Sakelar AC dioda. DIAC memiliki dua terminal. Sakelar ini dapat beroperasi di kedua arah. Simbol DIAC ditunjukkan pada gambar-12. DIAC bekerja di dua wilayah; wilayah pemblokiran maju atau pemblokiran mundur dan wilayah pemecah longsoran salju. Ketika tegangan yang diberikan kurang dari tegangan breakover, DIAC bekerja di wilayah pemblokiran maju atau pemblokiran mundur. Di wilayah ini DIAC bertindak sebagai sakelar OFF. Ketika tegangan yang diberikan lebih besar dari tegangan breakover, kerusakan longsoran terjadi dan DIAC bertindak sebagai saklar ON. DIAC tidak dapat beralih secara tajam untuk aplikasi tegangan rendah dan arus rendah dibandingkan dengan TRIAC dan SCR. DIAC digunakan dalam peredupan cahaya, kontrol motor universal dan sirkuit kontrol panas.
9) Gate Turn-off Thyristor: GTO memiliki tiga terminal; Gerbang, Anoda dan Katoda. Seperti namanya, perangkat ini dapat MATI melalui terminal gerbang. Dalam simbol GTO terdiri dari dua anak panah pada terminal gerbang, yang menunjukkan aliran dua arah arus melalui terminal gerbang. Perangkat ini dapat ON dengan menerapkan arus gerbang positif kecil dan mematikan dengan pulsa negatif dari terminal gerbang. GTO digunakan pada inverter, AC & DC Drive, pemanas induksi dan SVC (kompensasi VAR statis). GTO tidak dapat digunakan untuk mematikan beban induktif, tanpa bantuan sirkuit snubber.
