Trick: Solid State Relay dengan menggunakan Triac

Ketika kita menginginkan isolasi antar input dan output maka kita akan selalu teringat dengan Relay. Perangkat elektro magnet - mekanikal ini memanfaatkan isolasi dari suatu elektro magnet yang dihasilkan oleh suatu kumparan. Ketika suatu kumparan diberikan tegangan yang sesuai maka medan magnet yang dihasilkan dapat menarik suatu saklar mekanikal yang akan memutus atau menyambung arus listrik. Relay ini merupakan komponen yang penting dalam perkembangan awal komputer sebelum transistor diciptakan

Sifat mekanik dari kontaktor ini memiliki beberapa kekurangan yang dapat disebutkan antara lainnya kecepatan kontak, kelenturan mekanisme pir, keausan pergerakan kontaktor dan yang paling berbahaya disini adalah "spark" atau percikan yang dapat berbahaya dilingkungan yang combustible seperti pada tangki kendaraan bermotor atau kilang minyak bahkan percikan ini dapat menyebabkan kebakaran pada penyimpanan biji-bijian yang menghasilkan debu " grain dust " (silahkan baca di http://en.wikipedia.org/wiki/Dust_explosion).

Solusinya adalah menggunakan perangkat semikonduktor seperti halnya transistor. Secara sederhana transistor yang berfungsi sebagai switch tidak memiliki sifat isolasi seperti halnya relay, akan tetapi solusi yang ditawarkan oleh photodioda yang ditrigger oleh cahaya menjadikannya terisolasi penuh. Alat ini dinamakan sebagai "OPTOISOLATOR"

OptoIsolator jenis 4N25

Opto isolator memiliki prinsip trigger cahaya terhadap photodioda sehingga ketika tegangan setara untuk menghidupkan LED ( 5v + resistor 1K) diberikan ke pin input maka led didalam bungkus akan mengalirkan arus dari 5 ke 4 dengan kata lain jika ohm meter dipasang maka resistansinya akan kecil (seperti tersambung). Jenis OptoIsolator yang seperti ini hanya berlaku pada beban yang bersifat DC. Bagaimana dengan beban yang AC atau beban yang tidak tentu arah alirannya? Diciptakanlah OptoTriac.

Triac sebagai perangkat semikonduktor dengan 3 layer silikon berfungsi untuk mengalirkan arus AC saat trigger diberikan. Sifat arus AC yang sangat berbeda dengan DC dengan sinusnya menyebabkan ke kompleksan dalam pengaturan switchingnya. Pada gambar diatas terdapat OptoTriac dengan zerocrossing detector yang sangat membantu saat trigger mendekati tegangan sinus 0V. MOC3041 hanya memiliki rating dengan arus yang cukup kecil, sehingga diperlukan suatu Triac yang lebih tinggi ratingnya seperti BTAXX  (xx= rating arus). 

*)Watt dari Resistor di bagian power disesuaikan dengan watt / arus beban

Rangkaian diatas merupakan solid stater relay dengan optotriac MOC-3104 serta power triac BTA-12 (12 Ampere). Triac jenis BTA yang ada dipasaran umumnya adalah versi SNUBBERLES yang artinya sekali tertrigger maka triac akan menyala terus. Untuk itu deperlukan rangakaian tambahan berupa snubber R-C yang cukup akan memutus junction semikonduktor pada Triac. Ketika ON, C pada snubber akan full terisisi dan bersifat open, sedangkan ketika ada gangguan akibat optotriac yang "off" maka menyebabkan C ter discharge secara pelan (sesuai besarR) dan kemudian meng "short" power triac dan triac akan menjadi OFF.

Dengan menggunakan solidstate model ini  akan menghemat biaya pembelian solid state relay yang sudah dalam satu packing yang cukup mahal.

SELAMAT MENCOBA