Saklar, Pengontrol Aliran Arus Listrik

Saklar merupakan alat yang digunakan untuk mengontrol aliran arus listrik ke dalam rangkaian.

Pada bahasan sebelumnya tentang arus listrik, bahwa arus listrik hanya akan terjadi dalam

rangkaian tertutup. Sehingga untuk membuat arus mengalir atau tidaknya, bisa kita gunakan

saklar.

Arus mengalir ketika kontak-kontak saklar saling bersentuhan. Dalam keadaan seperti ini, saklar

dikatakan menutup atau kontak dilakukan.

Arus tidak dapat mengalir ke dalam rangkaian apabila kontak-kontak tidak saling bersentuhan.

Dalam keadaan ini saklar dikatakan membuka atau kontak terputus.

Istilah lain kondisi saklar yaitu On dan Off, dimana kondisi On terjadi apabila kontak dilakukan,

sebaliknya kondisi Off terjadi bila kontak terputus.

Terdapat beragam jenis saklar yang digunakan untuk berbagai tujuan yang berbeda. Dibawah ini

memperlihatkan simbol umum saklar, kondisi Off yang ditunjukkan Gambar A, dan kondisi On

yang ditunjukkan Gambar B.

Saklar toggle

Saklar toggle merupakan bentuk saklar yang paling sederhana, dioperasikan

oleh sebuah tuas toggle yang dapat ditekan ke atas dan ke bawah. Menurut

konvensinya, posisi tuas ke bawah mengindikasikan kondisi Off atau kontak

saklar terputus, dan posisi tuas ke atas mengindikasikan kondisi On atau

kontak saklar terhubung.

Saklar-saklar toggle yang lebih besar memiliki dua buah tag terminal, yang mengindikasikan

bahwa saklar-saklar ini memiliki kontak jenis single pole single throw atau satu kutub satu arah,

yang biasanya disingkat dengan istilah saklar SPST.

Saklar-saklar toggle yang berukuran lebih kecil memiliki tiga buah tag terminal, yaitu kontak

jenis single pole double throw atau satu kutub dua arah, biasanya disingkat dengan istilah saklar

SPDT. Tag terminal yang berada ditengah adalah jalur arus bersama dan dapat membentuk

kontak dengan salah satu dari kedua tag lainnya. Kontak-kontak semacam ini disebut sebagai

kontak-kontak ganti changeover contact.

Simbol untuk saklar SPST dan SPDT seperti terlihat dibawah ini

Saklar Mikro atau Micro Switch

Istilah mikro pada saklar mikro atau micro switch, tidak berarti bahwa

saklar ini sendiri berukuran kecil. Nama ini mengindikasikan bahwa tombol

yang digunakan untuk mengoperasikan saklar mikro, hanya bergeser dengan

jarak perpindahan yang sangat kecil.

Saklar jenis ini sangat sensitif, sedikit tekanan saja pada tuas dapat mengakibatkan saklar

berpindah dari satu posisi ke posisi lainnya. Kebanyakan micro switch memiliki kontak-kontak

jenis SPDT, sehingga saklar ini dapat digunakan untuk menyambungkan atau memutuskan, atau

keduanya secara bersamaan.

Kontak-kontak SPDT pada micro switch umumnya terdiri dari tiga buah kaki atau tag terminal,

yaitu Common atau jalur bersama, NO (Normally Open) atau kontak normal terbuka, dan NC

(Normally Closed) atau kontak normal tertutup. Kontak-kontak tersebut dilengkapi dengan

pegas, dalam keadaan normal, kontak jalur bersama akan tersambung ke kontak normal tertutup.

Terdapat beragam jenis micro switch, yang bisa digunakan sesuai aplikasi-aplikasi dimana saklar

harus dioperasikan secara mekanis. Gambar dibawah ini memperlihatkan bermacam-macam

jenis micro switch.

Sebagai contoh, sebuah micro switch dapat dipasang

sedemikian rupa di dalam sebuah lemari es. Kontak

jalur bersama dan kontak normal tertutupnya

disambungkan dengan sebuah lampu. Ketika pintu

tertutup kontak-kontak akan membuka dan lampu

tidak menyala. Ketika pintu terbuka, kontak-kontak

akan menutup dan lampu menyala.

Saklar Reed

Saklar jenis ini terdiri dari dua buah kontak lentur (yang disebut sebagai reed) yang ditempatkan

tertutup rapat di dalam sebuah kapsul, dengan ujung-ujung kedua kontak saling berhimpit.

Dalam keadaan normal, kontak-kontak membuka. Di dalam sebuah medan magnet, kedua reed

akan mengalami magnetisasi. Kutub utara dan kutub selatan akan saling tarik-menarik. Kedua

reed akan bersentuhan dan menghasilkann sambungan listrik. Ketika medan magnet dihilangkan,

sifat lentur kedua kontak akan mengembalikan keduanya ke posisi semula (tidak bersentuhan).

Relay

Relay merupakan jenis saklar yang dikendalikan oleh arus listrik. Bagian utama sebuah relay

terdiri dari kumparan atau coil dan kontak. Coil relay dililitkan pada inti. Terdapat armatur besi

yang akan tertarik menuju inti apabila arus mengalir melewati kumparan. Armature ini terpasang

pada sebuah tuas berpegas. Ketika armatur tertarik menuju inti, kontak jalur bersama akan

berubah posisinya dari kontak normal tertutup ke kontak normal terbuka.

Sebuah relay dapat diaktifkan dalam waktu sekitar 10 mS. Sebagian besar relay modern

ditempatkan di dalam kemasan yang sepenuhnya tertutup rapat, seperti gambar dibawah ini.

Kebanyakan diantara relay memiliki

kontak-kontak jenis SPDT, namun

terdapat juga beberapa jenis DPDT, TPDT

(Triple Pole Double Throw atau tiga kutub

dua jalur), dan bahkan QPDT (Quadruple

Pole Double Throw atau empat kutub dua

jalur, seperti pada gambar sebelah kanan

diatas).

Relay -relay yang berukuran lebih besar dapat menyambungkan arus hingga 10 A pada tegangan

250 VAC. Tegangan maksimum untuk pensaklaran DC selalu lebih rendah, seringkali bahkan

hanya setengah dari tegangan maksimum untuk AC.

Saklar Rocker

Saklar rocker ini bekerja dengan cara yang sama seperti saklar toggle, dimana terdapat sebuah

tuas yang dapat ditekan ke atas dan ke bawah. Tuas saklar-saklar ini biasanya disebut dengan

tuas rocker, bentuknya seperti tombol bel listrik.

Umumnya terdapat dua buah angka pada tuas rocker, angka 1 dan 0. Apabila tuas ditekan pada

angka 1, mengindikasikan bahwa saklar dalam posisi On, dan bila tuas ditekan pada angka 0,

mengindikasikan saklar dalam posisi Off.

Contoh saklar rocker seperti yang terlihat dibawah ini

Saklar Geser

Saklar-saklar geser digunakan untuk tujuan-tujuan yang sama dengan penggunaan saklar toggle,

namun jenis ini dioperasikan dengan menggunakan sebuah kenop geser.

Contoh saklar geser seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini

Saklar Kunci

Saklar kunci merupakan jenis saklar yang hanya dapat dihidupkan dan dimatikan dengan

menggunakan sebuah kunci. Hanya pasangan kunci dan alat pengunci yang tepat yang dapat

digunakan untuk mengoperasikan saklar. Saklar-saklar kunci dapat digunakan dalam aplikasi-

aplikasi yang membutuhkan tingkat keamanan yang tinggi, seperti rangkaian kontrol listrik

dalam industri.

Contoh saklar kunci seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini

Saklar DPDT

Saklar toggle, saklar rocker, dan saklar geser juga dapat dibuat dalam versi double pole double

throw atau dua kutub dua arah, yang disingkat dengan saklar DPDT. Bentuk saklar ini

menggabungkan dua buah saklar yang terpisah didalam satu unit, namun keduanya dioperasikan

secara bersama-sama.

Saklar DPDT dapat digunakan untuk menyambungkan dua rangkaian pada saat yang bersamaan.

Saklar-saklar ini juga dapat dihubungkan ke jalur kawat netral dan jalur kawat tegangan dari

sumber PLN secara sekaligus. Ketika sebuah saklar berada dalam keadaan mati peralatan listrik

yang terhubung kesaklar ini terisolasi secara total dari sumber PLN.

Berikut ini merupakan simbol saklar DPDT

Saklar putar

Saklar putar (rotary) merupakan jenis saklar yang dioperasikan

dengan cara diputar. Saklar-saklar ini digunakan untuk

menyambungkan satu jalur ke salah satu diantara beberapa jalur lain

yang ada. Seringkali, beberapa buah saklar semacam ini digunakan di

dalam satu unit yang sama.

Contoh penggunaan umum saklar putar ini adalah untuk memilih kisaran pengukuran pada

sebuah AVO meter atau multimeter, atau untuk memilih tegangan pada sebuah catu daya. Saklar

jenis ini memiliki satu buah kontak atau lebih yang dikelilingi oleh sebuah cincin dengan 12

kontak stasioner diam. Saklar-saklar semacam ini dibuat dengan susunan kontak yang berbeda-

beda. Susunan-susunan ini dapat berupa 1 kutub 12 jalur, 2 kutub 6 jalur, 3 kutub 4 jalur, dan 4

kutub 3 jalur.

Dibawah ini memperlihatkan simbol saklar putar 2 kutub 6 jalur

Saklar tekan

Saklar tekan merupakan jenis saklar yang dioperasikan dengan cara menekan

sebuah tombol. Terdapat dua jenis saklar semacam ini, yaitu jenis push to

make (PTM) dan push to break (PTB).

Kebanyakan diantara saklar tekan merupakan jenis PTM. Dengan menekan

tombol saklar, kontak-kontak akan tertekan hingga saling bersentuhan dan saklar menutup.

Sedangkan saklar tekan jenis PTB, kontak-kontaknya adalah kontak normal tertutup, namun

akan dipaksa membuka ketika tombol ditekan.

Masing-masing saklar tekan jenis PTM dan PTB, dapat bekerja untuk membentuk atau

memutuskan sambungan selama sekejap atau menguncinya (latching). Sebuah saklar yang

membentuk atau memutuskan sambungan selama sekejap hanya akan menutup atau membuka

selama tombol masih ditekan. Ketika tombol dilepaskan saklar akan kembali ke posisi semula.

Pada saklar sambungan yang mengunci, tombol akan tetap berada pada posisi tertekan setelah

pertama kali ditekan. Kontak-kontak saklar akan tetap menutup atau membuka, bergantung pada

jenis saklar yang bersangkutan. Anda harus menekan tombol itu sekali lagi untuk membuka

kunci dan mengembalikan tombol ke posisi normalnya.

Saklar-saklar tekan digunakan secara luas di dalam beragam aplikasi industri, rangkaian kontrol

motor, dan dapat juga digunakan untuk menyambungkan daya ke lampu-lampu, perangkat radio,

dan peralatan listrik lainnya.

Simbol saklar tekan PTM dan PTB seperti terlihat dibawah ini

Light Dependent Resistor

Sebuah light dependent resistor atau biasa disingkat LDR,

terdiri dari sebuah piringan bahan semikonduktor dengan

dua buah elektroda pada permukaannya. Secara fungsinya,

LDR merupakan jenis resistor yang nilainya dipengaruhi

oleh cahaya.

Dalam keadaan lingkungan yang gelap atau dibawah cahaya

yang redup, bahan piringan mengandung elektron bebas dalam jumlah yang relatif sangat kecil.

Hanya tersedia sedikit elektron bebas untuk mengalirkan muatan listrik. Hal ini berarti bahwa,

bahan bersifat konduktor yang buruk untuk arus listrik. Dengan kata lain, nilai tahanan bahan

sangat tinggi.

Dalam keadaan lingkungan dengan cahaya yang cukup terang, lebih banyak elektron dapat

melepaskan diri dari atom-atom bahan semikonduktor ini. Terdapat lebih banyak elektron bebas

yang dapat mengalirkan muatan listrik. Dalam keadaan ini, bahan bersifat sebagai konduktor

yang baik. Tahanan listrik bahan rendah. Semakin terang cahaya yang mengenai bahan, semakin

banyak pula elektron yang tersedia, dan semakin rendah pua tahanan listrik bahan ini.

Kesimpulan:

LDR merupakan jenis resistor yang nilainya dipengaruhi oleh cahaya

Dalam keadaan gelap, nilai tahanan LDR sangat tinggi

Dalam keadaan terang, nilai tahanan LDR sangat rendah

Dibawah ini adalah simbol LDR

Thermistor (Thermal Resistor)

Sebuah thermistor dibuat dari bahan semikonduktor.

Komponen ini dapat dibuat dalam bentuk piringan,

batangan, atau butiran. Thermistor butiran memiliki ukuran

diameter yang hanya beberapa milimeter. Pada beberapa

thermistor butiran, butir semikonduktornya dibungkus oleh

sebuah kapsul kaca.

Karena ukurannya yang sangat kecil, thermistor butiran

dapat memberikan reaksi yang sangat cepat terhadap

perubahan suhu. Thermistor memiliki dua buah kaki

terminal.

Sebagian besar thermistor memiliki tahanan yang nilainya akan semakin mengecil dengan

bertambahnya suhu. Thermistor jenis ini disebut sebagai thermistor koefisien suhu negatif

(negative temperature coefficient) atau thermistor ntc.

Terdapat pula thermistor yang memiliki tahanan yang nilainya akan semakin membesar dengan

bertambahnya suhu. Thermistor jenis ini disebut sebagai thermistor koefisien suhu positif

(positive temperature coefficient) atau thermistor ptc.

Thermistor digunakan di dalam rangkaian-rangkaian pengukur suhu atau yang memberikan

tanggapan-tanggapan tertentu terhadap perubahan suhu. Komponen ini juga dapat digunakan di

dalam rangkaian-rangkaian yang akan mengalami gangguan, atau bahkan kerusakan, akibat

perubahan suhu.

Kesimpulan:

Thermistor merupakan jenis resistor yang nilainya dipengaruhi oleh suhu

Terdapat dua jenis thermistor, yaitu ntc dan ptc

Thermistor ntc mempunyai nilai tahanan semakin kecil dengan bertambahnya suhu

Thermistor ptc mempunyai nilai tahanan semakin besar dengan bertambahnya suhu

Dibawah ini adalah simbol thermistor