Cara Membuat Relay Solid-State DIY Menggunakan TRIAC

Anda dapat membeli modul relai mekanis dan solid-state. Namun, relai solid-state lebih baru dan harganya sedikit lebih mahal daripada modul sakelar relai tradisional yang mungkin sudah Anda gunakan di sakelar pintar DIY atau proyek otomatisasi rumah.

Dalam panduan ini, kami akan membangun relai solid-state hanya dari beberapa komponen yang tersedia. Anda dapat menggunakan relai solid-state DIY ini di lingkungan produksi dan di proyek otomasi rumah atau sakelar pintar Anda.

Relay Solid-State vs Relay Mekanik: Perbandingan Cepat

Tidak seperti sakelar relai mekanis, relai keadaan padat tidak memiliki bagian yang bergerak. Ini mirip dengan membandingkan hard drive mekanis dan solid-state drive, yang jauh lebih cepat dan hemat daya.

Demikian pula, solid-state relay (SSR) bekerja lebih cepat dan tidak mengkonsumsi daya apa pun saat tidak digunakan atau dimatikan. Ini bekerja atau menyala ketika tegangan pemicu disediakan oleh MCU yang terhubung. Yang terpenting, relai solid-state menempati footprint yang lebih sedikit dan tidak membuat bunyi klik saat dipicu.

SSR juga dapat digunakan untuk pengalihan beban induktif. Namun, Anda harus menambahkan sirkuit snubber ke SSR untuk mencegah kerusakan pada TRIAC (triode untuk arus bolak-balik). Ini mungkin tidak diperlukan di beberapa TRIACS, seperti BTA16.

Juga, membangun relai solid-state lebih murah daripada membeli satu atau membangun modul relai mekanis. Kami telah membangun beberapa dan telah menggunakannya dalam lingkungan produksi selama beberapa bulan terakhir. Mereka bekerja dengan andal lebih lancar tanpa masalah hingga saat ini.

Membangun Relay Solid State AC Menggunakan TRIAC

Anda dapat memilih untuk membangun relai solid-state saluran tunggal, saluran ganda, atau multisaluran berdasarkan kebutuhan Anda. Untuk membangun relai solid-state saluran tunggal, Anda memerlukan komponen berikut:

• 220 ohm watt resistor
• 1K watt resistor
• BT136 atau TRIAC serupa
• Optocoupler MOC3021
• Terminal sekrup
• Konektor strip berg pria dua pin
• PCB tujuan umum
• Basis IC 6-pin (opsional)
• Heat sink (opsional tetapi disarankan untuk mengemudikan beban yang lebih berat)
• LED (opsional)
• Besi solder dan solder

Anda juga perlu belajar cara menyolder, jika Anda belum pernah melakukannya, untuk membangun modul relai solid-state DIY ini.

Langkah 1: Solder Komponen pada PCB

Dapatkan papan PCB tujuan umum dan hubungkan semua komponen seperti yang ditunjukkan pada diagram berikut.

Seharusnya terlihat seperti ini setelah merakit dan menyolder komponen yang diperlukan di papan tulis.

Langkah 2: Uji Relay Solid-State

Untuk menguji relai solid-state DIY, Anda memerlukan beberapa kabel dan catu daya 3.3V atau 5V. Anda dapat menggunakan baterai 3.3V atau MCU apa pun, seperti NodeMCU, D1 Mini, Arduino Uno, dll., untuk memasok tegangan pemicu yang diperlukan untuk menguji sakelar relai keadaan padat.

Pengujian relai dan pemasangan solid-state melibatkan penanganan catu daya AC 110V-240V. Silakan lanjutkan hanya jika Anda tahu apa yang Anda lakukan. Ini bisa mematikan jika tidak dilakukan dengan hati-hati.

1. Dapatkan papan ekstensi dan pastikan tidak dicolokkan atau terhubung ke soket AC.
2. Dapatkan peralatan AC, seperti kipas angin atau bohlam.
3. Ambil dua kabel dan sambungkan ke beban AC Anda, mis. kipas angin atau bola lampu.
4. Hubungkan salah satu kabel yang terhubung ke beban AC ke terminal sekrup solid-state relay (T1).
5. Ambil satu kabel lagi, dan sambungkan salah satu ujungnya ke terminal sekrup solid-state relay (T2) dan ujung lainnya ke soket papan ekstensi. Seharusnya terlihat seperti diagram berikut. Pastikan koneksi aman untuk menghindari korsleting.
6. Sekarang hubungkan dua terminal baterai 3.3V atau terminal 3.3V dan GND MCU ke pin input relai solid-state seperti yang ditunjukkan pada diagram. Jika Anda menggunakan MCU, gunakan kabel DuPont. Juga, pastikan polaritasnya benar, seperti yang ditunjukkan pada diagram.
7. Colokkan papan ekstensi ke sakelar AC dan hidupkan.
8. Beban harus menyala. Jika Anda memutuskan suplai 3.3V dari terminal input relai solid-state, beban harus dimatikan.

Relay Solid-State Bekerja

Ketika tegangan pemicu 3.3Vor disuplai ke relai solid-state, LED internal atau LED IR di optocoupler menyala dan mulai memancarkan cahaya ke sensor optik yang terhubung ke pin 4 dan pin 6.

Akibatnya, resistansi antara pin 4 dan pin 6 menjadi rendah, yang memicu TRIAC dan menyalakan beban AC yang terhubung. Optocoupler membantu memisahkan sirkuit tegangan tinggi dan tegangan rendah, menjaga Arduino atau MCU aman dari gangguan atau kerusakan.

Langkah 3: Pasangkan Solid State Relay dengan Arduino atau ESP8266

Anda sekarang dapat menghubungkan relai solid-state ke Arduino atau MCU lainnya. Alih-alih tiga kabel jumper untuk relai mekanis, Anda hanya perlu dua untuk SSR: satu untuk sinyal input (3.3V) dan satu lagi untuk ground (GND).

Berdasarkan beban, Anda dapat memilih TRIAC yang menahan beban lebih tinggi, seperti BTA16, dengan heat sink untuk membangun relai solid-state untuk beban berat (2000W atau lebih). Ingatlah untuk menggunakan sirkuit snubber jika Anda akan menggunakan SSR untuk pengalihan beban induktif, seperti untuk motor atau pompa.

Gunakan Relay Solid-State DIY untuk Membangun Smart Switch

Anda dapat menggunakan modul relai solid-state ini di proyek rumah pintar Anda. Anda dapat merancang modul sakelar pintar bertenaga ESP12 dengan relai solid-state terintegrasi menggunakan alat sketsa elektronik Fritzing. Setelah dirancang, Anda bisa mendapatkan PCB yang dicetak dari penyedia layanan prototipe/manufaktur PCB atau tetap menggunakan PCB tujuan umum.

Anda dapat menggunakan relai ini untuk buat sakelar lampu penginderaan gerak yang cerdas atau sakelar Wi-Fi dan pasang di rumah atau kantor Anda. Perangkat pintar dapat membantu Anda mengurangi pemborosan energi secara signifikan selain nyaman digunakan. Selanjutnya, Anda juga dapat mengatur server Asisten Rumah di Raspberry Pi untuk menambahkan otomatisasi.

Ganti Relay Mekanik Dengan Relay Solid-State

Sekarang setelah Anda belajar membuat relai solid-state, Anda dapat mengganti relai mekanis Anda dengan SSR untuk peralihan yang efisien dan menghindari bunyi klik. Dengan footprint yang lebih sedikit jika dibandingkan dengan relai mekanis, Anda dapat merancang dan membuat prototipe atau sakelar pintar dalam wadah cetak 3D yang jauh lebih kecil untuk proyek rumah pintar Anda.

Cara Menambahkan Kontrol Wi-Fi ke AC Anda dan Membuatnya Cerdas

Baca Selanjutnya