Bagaimana cara membuat Driver relay untuk menggerakan kontaktor 3Phase, motor, dll untuk mikrokontroler

Relay merupakan salah satu komponen yang didalamnya terdiri dari sebuah kumparan berinti besi yang akan menghasilkan elektromagnet ketika kumparannya dialiri oleh arus listrik. Elektromagnet ini kemudian menarik mekanisme kontak yang akan menghubungkan kontak Normally-Open (NO) dan membuka kontak Normally-Closed (NC). Sedikit menjelaskan, kata Normally disini berarti relay dalam keadaan non-aktif atau non-energized, atau gamblangnya kumparan relay tidak dialiri arus. Jadi kontak Normally-Open (NO) adalah kontak yang pada saat Normal tidak terhubung, dan kontak Normally-Closed (NC) adalah kontak yang pada saat Normal terhubung.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Gambar bentuk relay yang umum ada dipasaran

h_17

sym_16

Kumparan yang berisi inti besi yang dialiri arus listrik

Berikut ini beberapa macam tipe relay yang ada dipasaran

1. Relay SPDT

SPDT

relay SPDT (Single-Pole Dual-Totem) yang berarti memiliki sebuah kontak NO dan sebuah kontak NC dengan sebuah COMMON. Pada saat kumparan tidak dialiri arus, maka kontak NC akan terhubung dengan COM. Jika kumparan dialiri arus, maka kontak akan bergerak dari NC ke NO, sehingga NO akan terhubung dengan COM.

2. Relay DPDT

DPDT

Relay DPDT (Dual-Pole Dual-Totem) yang memiliki 2 buah kontak NO, 2 buah kontak NC dengan 2 buah COMMON.

Karakteristik Relay

Sebelumnya perlu saya sampaikan bahwa dalam tulisan yang saya buat  ini tidak dibahas mengenai relay AC.  Karakteristik relay antara lain adalah tegangan kerja koil/kumparan yang dimiliki, Ada yang 5Vdc, 12Vdc, 24Vdc, 36Vdc, hingga 48Vdc.Tegangan kerja merupakan tegangan yang harus diberikan kepada koil agar relay dapat bekerja. Selain itu ada karakteristik yang lain yaitu kemampuan kontak relay. Bisa 3A, 5A, 10A, atau lebih. Maksudnya disini adalah arus maksimal yang mampu dialirkan oleh kontak relay adalah sesuai dengan karakteristiknya, jadi bisa 3A, 5A, atau 10A. Memang meskipun dipaksa untuk mengalirkan arus lebih besar juga tidak akan mengalami kerusakan seketika. Tapi itu bukanlah praktek yang benar dan jangan dicoba, sangat berbahaya.

Rangkaian Driver Relay

Pada tulisan ini kita akan membahas driver relay untuk mikrokontroler dengan menggunakan transistor, transistor Bipolar adalah salah satunya. Transistor Bipolar adalah komponen yang bekerja berdasarkan ada-tidaknya arus pemicuan pada kaki Basisnya. Pada aplikasi driver relay, transistor bekerja sebagai saklar yang pada saat tidak menerima arus pemicuan, maka transistor akan berada pada posisi cut-off dan tidak menghantarkan arus, Ic=0. Dan saat kaki basis menerima arus pemicuan, maka transistor akan berubah ke keadaan saturasi dan menghantarkan arus.

Gambar berikut adalah rangkaian praktis driver relay yang sangat handal untuk digunakan dalam proyek-proyek mikrokontroler.

Driver1

Komponen aktif rangkaian di atas merupakan 2 buah transistor jenis NPN yang disusun secara Darlington. Transistor ini berfungsi sebagai saklar elektronik yang akan mengalirkan arus jika terdapat arus bias pada kaki basisnya, dan akan menyumbat arus jika tidak terdapat arus bias pada kaki basisnya. Relay yang dapat digunakan duntuk rangkaian diatas ini adalah relay yang memiliki tegangan kerja pada koilnya antara 5Vdc hingga 12Vdc. Jika relay yang digunakan membutuhkan tegangan kerja diatas 12Vdc, maka kita dapat mengganti transistor C828 dengan transistor yang memiliki tegangan kerja lebih besar seperti BD139  misalnya.

Untuk relay-relay kecil dengan tegangan kerja 5V – 12V, untuk lebih menghemat biaya, transistor TIP31C dapat diganti dengan C828, 2N3904 atau NPN sejenis kita bisa mencarinya pada datasheet transistor yang ada di google. Untuk relay dengan tegangan kerja yang lebih besar,  maka transistor TIP31C sudah lebih dari cukup.

Berikut adalah contoh perhitungan praktis (mohon dikoreksi jika saya ada kesalahan, kita sama sama belajar disini)

Pertama-tama yang harus kita lakukan adalah melakukan pengukuran resistansi pada kumparan relay. Sebagai contoh disini saya gunakan relay SPDT 12V dengan kapasitas arus 5A. Dari hasil pengukuran nilai resistansi kumparan relay adalah sebesar 358 ohm (tentu saja tidak semua nilai relay akan sama seperti yang saya ukur, karena masing masing toko berbeda). Dengan demikian arus yang ditarik adalah sebesar 12V / 358 Ohm = 33,5 mA. Sehingga transistor harus dapat menghasilkan arus sedikitnya 2-3 kali lebih besar dari 33,5 mA, yakni sekitar 100 mA (dalam contoh ini saya menggunakan faktor pengali 3).

Transistor yang digunakan adalah transistor NPN tipe C828 dan TIP31C yang murah dan mudah sekali didapatkan dipasaran. Transistor C828 memiliki penguatan arus DC (hfe) sekitar 130 – 520 kali sedangkan untuk TIP31C  penguatan arus DC (hfe) sekitar 10 – 50 kali tergantung dari grup tipe transistornya. Transistor C828 memiliki VBE = 0,8V, sedangkan untuk transistor TIP 31C memiliki VBE = 1,8V.

Transistor disusun secara Darlington sehingga penguatan arusnya menjadi 100 x 100 =  10.000 kali. Selanjutnya arus basis minimal dapat dihitung sebesar: Ib = 100 / 10000 = ±10 uA. Jika VBE bernilai 0,8 volt dan tegangan keluaran logika 1 mikrokontroler bernilai 4,8 volt, maka RB dapat dihitung sebagai berikut: RB = (4,8 – 0,8 – 0,8) / 10E-6 = 320000 ohm.

Dalam rangkaian digunakan RB dengan ukuran 100 kilo ohm, sehingga nilai Ib adalah Ib = (4,8 – 0,8 – 0,8) / 100000 = 32 uA. Pemasangan diode 1N4002 berfungsi mencegah arus transien yang ditimbulkan oleh kumparan relay.

Jadi rangkaian di atas sangat cocok untuk digunakan pada aplikasi menggunakan mikrokontroler karena arus source port I/O mikrokontroler biasanya hanya 20mA saja.

Bisa juga kita modif sedikit rangkainnya menjadi seperti berikut ini

Driver3

akan lebih baik jika ditambah dengan IC optokopler, dan juga diode sebelum masuk ke print mikrokontroler.

Driver2

Selamat mencoba, semoga sukses

Cerdaskan Indonesia

 

 

30 responses to “Bagaimana cara membuat Driver relay untuk menggerakan kontaktor 3Phase, motor, dll untuk mikrokontroler

  1. ok thank
    evanuramiini.blogspot.com

  2. Saya tertarik dengan tulisan anda mengenai studi elektronika. Saya memiliki beberapa tulisan sejenis mengenai studi elektronika yang dapat dilihat di Journal Studi Elektronika

  3. Ni yg sya cari, mhon petunjuk mas sya membuat saklar tepuk rencananya sya mau psang di klakson mtor supra sya tp project tu smpai sekarang g jadi2 juga! Problemnya ya Sya g tw cara membuat driver relay klakson mtor sya mas, yg dri out saklar tepuk sya! Aki 5A relay merk hela 12V 30A30A klakson 2bji merk hela, mhon petunjuk.

    • Driver relay untuk saklar tepuk, ok saya asumsikan Anda sudah berhasil membuat sensor tepuknya dan Anda tinggal membuat driver relay untuk menggerakan klakson motor Anda, cara membuatnya Anda tinggal mengikuti gambar rangkaian yang telah saya buat, belilah komponen sesuai dengan gambar rangkaian tersebut. tapi perlu diingat pada gambar schematic yang saya buat terdapat 8 buah driver relay maka tidak usah Anda buat semuanya cukup satu saja. kemudian untuk dapat mendrive basis transistor pada driver relay ini (karena driver ini menggunakan transistor darlington) diperlukan tegangan 5V diusahakan sensor tepuk yang sudah Anda buat bisa menghasilkan tegangan 5V pada saat Anda tepuk tangan 1 kali, dan ketika tepukan yang kedua menghasilkan tegangan 0V untuk menonaktifkan driver relaynya. mudah-mudahan bisa membantu, terimakasih sudah berkunjung, selamat mencoba, semoga sukses, Tuhan memberkati

      • Mkasih mas atas saranya! Tp masih ad sedikit gnjalan lg nih, kta mas out saklar tepuk sya hrus 5v, sdangkan saklar tepuk sya 9v! Solusi nya gmna mas? Ap kita ganti 7809 jd 7805? Trus klau sya bkin darlington dgn 2tr beda tipe gmna htung nya? Cntoh sya pkai bd139 dan tip 31 mhon petunjuk.

        • ok mas untuk masalah saklar tepuk ini saya harus melihat bagaimana rangkaiannya terlebih dahulu bisa dikirimkan mas gambar rangkaiannya ke alamat email saya, nanti akan saya berikan solusinya setelah saya lihat gambar rangkainnya, masalah transistor darlington mas bisa download terlebih dahulu datasheet dari transistor yang ingin mas gunakan karena semua perhitungan yang saya lakukan semua nilai-nilainya saya ambil dari datasheet transistor yang saya gunakan seperti nilai Ic, Ib, hfe dll. terimakasih sudah berkunjung

  4. mas ijin nanya mas , kalo perhitungan relay yang digerakin mikro untuk menggerakan 2 kontaktor 3 phase (reverse-forward) itu gimana mas ? mohon bantuannya mas , hehe

    • Perhitungan relay disini yang dimaksud bagaimana ya mas? kalau yang mas maksud perhitungan driver relaynya yang berupa transistor darlington ya sama saja sesuai dengan yang saya tulis pada blog ini, karena mau berapapun jumlah kontaktor yang akan dikontrol Anda tinggal menambahkan saja jumlah driver relaynya sesuai dengan jumlah kontaktor yang akan Anda kontrol, seperti yang Anda lihat pada tulisan saya pada gambar schematic dan juga videonya itu merupakan driver relay buatan saya untuk mengontrol 8 buah output, karena mikrokontroler saya 8 bit maka saya membuat 8 buah relay disana. jadi kalau Anda ingin menggerakan 2 buah kontaktor ya cukup Anda buat 2 buah driver relay dengan perhitungan yang sama dengan yang saya tulis pada blog, terimakasih sudah berkunjung.

  5. hartomo gunawan

    Maaf mas saya mau nanya.. cara merubah arus dc ke ac di relay bagaimana ya?

  6. hartomo gunawan

    Maaf mas saya mau nanya.. cara merubah arus dc ke ac di relay bagaimana ya? Saya ingin menghidupkan dvd memakai relay.. jd dvd kan arus ac.. yg di outputkan relay arus dc.. bagai mana ya mas solusi nya? Mohon pencerahan nya mas

    • begini mas fungsi relay ya hanya sebagai kontaktor, memutus dan menyambungkan tegangan dan arus yang mengalir kesuatu aktuator atau object yang akan kita kontrol, jadi relay tidak dapat mengubah arus DC menjadi AC ataupun sebaliknya, dalam hal ini saya dapat menggerakan kontaktor AC 3 phase dimana kontaktor tersebut dapat bekerja dengan menggunakan tegangan AC karena saya mengalirkan tegangan 220VAC yang berasal dari PLN melalui kaki common relay tersebut, jadi pada prinsipnya kaki common pada relay dapat dialiri tegangan DC maupun AC, akan tetapi tetap harus dilihat datasheet dari relay tersebut berapa nilai tegangan dan juga ampere yang dapat dilalui oleh kaki common, biasanya mas dapat melihatnya pada tulisan yang terdapat di body relay yang mas beli. jadi kesimpulannya relay tetap bekerja pada tegangan DC yang dialiri pada kaki coil/kumparan relay (jika mas menggunakan relay DC) sedangkan kaki common dapat dialiri tegangan AC maupun DC, terimakasih sudah berkunjung

  7. Maaf mas bisa minta rumus tr darlington jika tr nya beda, cntoh perhtungan di atas kan pkai jenis yg sama c828!contohkan dgn transistor yg mas tau datashetnya, tar sya pelajari, oy 1 lgi mas bisa g darlington dikasi tegangan 12v? Ap rumusnya jg sama?

    • terimakasih sudah berkunjung, mohon maaf setelah saya baca lagi ternyata ada kesalahan ketik yang saya lakukan, saya juga bingung kenapa terdapat 2 buah transistor yang sama, padahal dalam gambar rangkaian yang saya berikan dan juga yang sudah saya aplikasikan terdapat 2 buah jenis transistor yang berbeda, akan terasa aneh jika transistor darlington menggunakan 2 buah transistor yang sama, karena darlington itu sendiri diciptakan untuk membantu (contoh aplikasi sehari-hari) membuka keran air besar dengan menggunakan keran yang kecil, jadi kalau menggunakan 2 transistor yg sama akan terasa mubazir saja, segera akan saya update koreksinya, untuk masalah rumusan tidak ada yg berbeda mas karena itu sudah rumusan baku yang dipakai, hanya saja jika mas ingin simpel nggak pengen menghitung lagi, mas tinggal cari datasheet yang sesuai dengan spek rangkaian yang mas miliki sekarang, karena sekarang sudah banyak trasistor darlingtong yang bentuk fisiknya hanya 1 buah transistor saja atau dalam bentuk IC dipasaran, masalah tegangan 12V saya sendiridalam aplikasi yang saya gunakan menggunakan tegangan 12V karena saya ingin menggerakan relay dengan tegangan kerja 12V jadi bisa saja tidak ada masalah mas. Terimakasih sudah berkunjung.

  8. Sob saya perlu rangkaian driver relay yang input dari sebuah remote misal 4 channel, permasalahan output dari ic remote receiver tersebut hanya mengeluarkan tegangan perklik bukan arus standby,misal kita on channel 1 maka akan ada respon tegangan sekitar 2v + hanya sekejab, mohon sokusinya, terimakasih

    • Terimakasih sudah berkunjung, mohon maaf saya tidak bisa membalas comment mas ivanlender pada hari sabtu dan minggu dikarenakan memang dikedua hari tersebut saya sama sekali tidak menghidupkan internet soalnya saya khususkan untuk keluarga, ok mas setelah saya baca permasalahan mas, saya cuman bisa menjawab untuk rangkaian driver relay yang saya buat tidak dapat menjadi solusi untuk permasalahan mas, karena tegangan kerja pada driver relay saya ini menggunkan tegangan kerja mikrokontroler yaitu logika 1 (5V) dan logika 0 (0V), sebenarnya batas minim tegangan berlogika 1 pada mikrokontroler adalah 3,3V kurang dari itu dianggap berlogika 0, jika output yang dikeluarkan oleh peralatan mas sekitar 3.3V saya pastikan rangkaian ini masih bisa bekerja, hanya tinggal merubah nilai tahan pada kaki Basisnya saja, oleh karena itu saya mohon maaf saya belum bisa memberikan solusinya untuk permasalahan mas, dimana harus menggunakan tegangan 2V karena saya sendiri berlum pernah mencoba mendrive sesuatu dengan tegangan dibawah tegangan kerja mikrokontroler. mudah-mudahan nanti teman-teman yang lain bisa memberikan solusinya untuk mas, saya juga masih belajar mas, tapi ini menjadi bahan pertimbangan saya untuk melakukan percobaan selanjutnya mudah-mudahan saya bisa memberikan solusinya dan akan saya share di blog ini, mohon maaf terimakasih

  9. misi mas saya mau nanya.. itu kan pada video digunakan 2 tegangan primer dan sekunder.. klo misalkan hanya memakai tegangan dari mikrokontroler nya saja bisa tidak? .. trs spesifikasi dari relay yang mas gunakan itu apa yya? soalnya saya coba beli relay yang berbeda dari video tidak bisa.. terimakasih sebelumnya..

    • tegangan yang keluar dari mikrokontroler hanya diperuntukan untuk mendrive transistor darlingtonnya saja, oleh karena itu saya menggunakan 2 buah tegangan yaitu tegangan dari mikrokontroler itu sendiri dan tegangan untuk menggerakan kontaktor relay, ini merupakan mekanisme yang paling aman dan lebih aman lagi ditambahkan IC optocopler 4N35 untuk membatasi tegangan yang keluar dari pin mikrokontroler dan juga relay. kenapa begitu karena relay menggunakan coil atau kumparan jika anda langsung menghubungkan tegangan yang keluar dari mikrokontroler, langsung menuju relay maka yang terjadi mikro anda akan error atau reset secara otomatis karena adanya arus balik yang menuju mikro yang berasal dari kumparan relay, oleh karena itu gunakan 2 buah tegangan dan juga gunakan IC optocopler, untuk menghindari error pada mikro, Relay yang saya pakai relay dengan tegangan coil 12VDC OMRON MY2N, terimakasih sudah berkunjung

  10. Ada kekurangan tidak jika driver relay hanya menggunakan dioda dan tidak menggunakan transistor? trims

    • Sebenarnya kegunaan transistor disini adalah sebagai saklar elektronik untuk mempermudah pengontrolan dengan menggunakan mikrokontroler, kenapa mempermudah?jika dibandingkan dengan saklar mekanik kecepatan saklar elektronik untuk merespon sinyal inputan dari sistem kontrol sangat cepat, jadi jika Anda hanya perlu sistem ON/OFF saja tanpa ada sistem kontrol didalam sistem yang Anda buat, saya kira tidak perlu Anda menggunakan transistor dengan saklar biasa saja juga sudah cukup, akan tetapi jika kepresisian dan akurasi dan tentu saja terdapat sistem kontrol didalam sistem yang Anda buat saya sarankan untuk menggunakan transistor. Semoga jawaban saya bisa membantu, terimakasih sudah berkunjung

  11. Mas kira2 darlington seperti di atas, jika B nya kita sentuh dgn jari, bisa aktif g relay nya? Edisi lum berhasil membuat saklar sentuh buat motor sya nih mas! Bebannya tuh klakson mobil 2bji, aki 12v 7A! Mhon petunjuknya.

    • Basis pada transistor tidak akan aktif jika tersentuh oleh tangan, kenapa mas tidak mencari alternatil lain misalnya dengan mikrokontroler, dengan sensor yang sesuai dengan kebutuhan mas, dan mas program juga sesuai dengan kebutuhan mas, mudah-mudahan berhasil, terimakasih sudah berkunjung

  12. Norman Sudira

    mas, mau tanya dong, bila diganti tegangan kerja dan relay yaitu 24v apakah ada komponen yg harus diganti seperti transistornya? dan untuk indikator led apkah dengan resistor yang sama senilai 1K bisa menahan sampai 24 volt..terimakasih

    • Untuk transistor tidak perlu diganti, 2N3904 dan TIP31 sudah cukup aman untuk tegangan 24V, hanya saja perlu diperhitungkan untuk nilai resistor yang akan digunakan, sesuaikan dengan LED yg Anda gunakan juga(tergantung warna), lihat datasheet LED. kalau perhitungan dengan LED standar dipasaran contoh untuk LED warna kuning R=Vsumber-Vkerjaled/Ikerjaled= 24-3.5V/0.02A = 1025 ohm kemudian daya resistornya P= I pangkat 2 x R = (0.02A x 0.02A) x 1025 = 0.41W, jadi kalau Anda menggunakan LED berwarna kuning Anda bisa menggunakan Resistor dengan nilai 1025 ohm 0.41W, atau dibulatkan saja biar gampang nyarinya dipasaran 1k2 1/2W. terimakasih sudah berkunjung

  13. Mas Mau nanya nih mas, saya buat rangkaian water level sensor sederhana. menggunakan kabel yang di celupkan ke air. ketika penuh otomatis pompa air menyala. pertanyaan saya. saya mau mengerrakkan relay 24vdc dan contactnya ac untuk menyalakan pompa air 1phasa.tolong pencerahannya secara detail atau minta layoutnya. makasih sebelumnya

    • Untuk desain yang mas buat sebenarnya dengan menggunakan rangkaian yang saya buat sudah cukup mas, tidak perlu merubah terlalu banyak desainnya, hanya tinggal diganti menggunakan relay dengan tegangan kerja 12V saja sudah cukup, tinggal nanti kaki common dihubungkan dengan tegangan AC220V, akan tetapi lebih aman menurut saya ditambahkan 1 buah kontaktor, jadi relay menggerakan kontaktor AC, kemudaian kontaktor AC untuk menggerakan pompa air. terimakasih sudah berkunjung

  14. Mas kalau sy buat gerakin solenoid valve tanpa sy tambahin relay bisa g??tq

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s