Pengertian Relay, Fungsi, Komponen, Jenis, dan Cara Kerjanya

Mengubah input listrik kecil menjadi output arus tinggi bukanlah hal yang mudah. Tapi, tugas ini dibutuhkan untuk mengoperasikan berbagai kendaraan dan peralatan standar secara efisien, dan relay adalah salah satu alat yang bisa membantu tugas ini.

Dengan kata lain, relay atau disebut juga dengan Electrical Relay sangat dibutuhkan dalam semua jenis peralatan elektronik. Jadi sebenarnya apa sih relay itu dan mengapa sangat penting? Kira-kira seperti bagaimana sistem kerjanya? Berikut penjelasan lengkapnya.

Pengertian Relay

Electrical Relay adalah salah satu komponen elektronika yang menggunakan prinsip elektromagnetisme untuk membuka dan menutup rangkaian listrik dengan menerima sinyal listrik dari sumber luar dengan tujuan mengubah rangsangan listrik kecil menjadi arus yang lebih besar.

Konversi ini terjadi ketika input listrik mengaktifkan elektromagnet untuk memutus atau membentuk sirkuit yang ada. 

Dengan memanfaatkan input yang lemah untuk memberi daya pada arus yang lebih kuat, maka secara efektif relay bisa bertindak sebagai saklar atau sebagai penguat untuk rangkaian listrik, tergantung pada aplikasi yang diinginkan.

Baca juga: 7 Penyebab Arus Listrik Lemah

Salah satu situasi paling umum yang memerlukan penggunaan relay adalah saat aplikasi perlu beralih dari arus tinggi ke rendah (atau sebaliknya) dalam rangkaian yang sama.

Sebagai contoh, sensor suhu yang memberi daya pada unit HVAC membutuhkan tingkat arus listrik yang jauh melebihi kapasitas kabelnya. Relay memberikan penguatan yang diperlukan untuk mengubah arus kecil tadi menjadi arus yang lebih besar.

Meski mungkin tidak banyak orang yang tahu namun sebenarnya relay sangat dibutuhkan dan sering ada di kehidupan sehari-hari mulai dari kebutuhan rumah tangga, otomotif (motor, mobil, dan berbagai kendaraan bermotor lain) hingga industri pabrik. 

Fungsi Relay

Berdasarkan pengertian tadi, dapat dikatakan bahwa relay merupakan komponen yang sangat serbaguna dan penting dalam sebuah rangkaian listrik yang kompleks di kehidupan sehari-hari. Berikut adalah sejumlah fungsi relay:

1. Fungsi utama relay adalah sebagai media stimulus untuk mengubah arus listrik kecil menjadi arus yang lebih besar dengan daya elektromagnetisme.
2. Relay dapat digunakan sebagai pengganti bentuk saklar lain, atau dapat dirancang secara khusus berdasarkan faktor-faktor seperti arus listrik yang diperlukan.
3. Relay digunakan di panel kontrol, manufaktur, dan otomatisasi bangunan untuk mengontrol daya bersama dengan mengalihkan nilai arus yang lebih kecil dalam rangkaian kontrol.
4. Dapat mengurangi kebutuhan akan saklar dan kabel berarus tinggi yang harganya mahal atau yang berjumlah banyak sehingga memakan banyak ruang.
5. Mendeteksi arus lebih, arus bawah, kelebihan beban, dan arus balik untuk memastikan peralatan elektronik yang digunakan tetap aman.
6. Untuk memanaskan elemen, mengganti koil awal, menyalakan alarm yang dapat didengar, dan juga menyalakan lampu. 

Komponen Relay

Relay sebenarnya termasuk perangkat listrik sederhana yang terdiri dari sekitar tujuh komponen kecil berikut:

1. Satu kontak bergerak
2. Sepasang kontak tetap
3. Armature
4. Switch control / saklar kontrol
5. Pegas (coil of wire)
6. Kuk (Iron Core)
7. Elektromagnet

Ketujuh komponen di atas bersama-sama dirangkai sedermikian rupa hingga akhirnya terciptalah satu peralatan sederhana namun paling banyak digunakan di industri listrik. Inti besi padat pada relay yang dililit kawat bertindak sebagai energizer.

Bagian tetap dari inti besi padat ini disebut dengan kuk, sedangkan bagian yang bisa bergerak bebas disebut armature. Armature ini dihubungkan dengan pegas dan juga kuk untuk mengatur ulang kontak.

Jenis Relay

Ada berbagai jenis relay untuk berbagai aplikasi dalam kehidupan sehari-hari untuk mengontrol jumlah arus dan jumlah rangkaian yang berbeda. Beberapa jenisnya termasuk:

1. Berdasarkan Jumlah Throw dan Pole 

• Single Pole Double Throw (SPDT): memiliki 2 terminal sebagai coil dan 3 sisanya sebagai saklar.
• Single Pole Single Throw (SPST): memiliki 2 terminal sebagai coil dan 2 lainnya sebagai saklar.
• Double Pole Single Throw (DPST): memiliki 4 terminal yang menjadi saklar, dan 2 lainnya menjadi kumparan elektromagnet.
• Double Pole Double Throw: memiliki 6 terminal yang berfungsi menjadi kumparan elektromagnet dan sisanya menjadi saklar.
  
  

2. Berdasarkan Polaritas

• Polarized Relay

Relay jenis ini identik dengan elektromekanis, gerakan armature didasarkan pada polaritas input, dan umumnya digunakan untuk keperluan telegrafis.

• Non-polarized Relay

Sesuai namanya, relay jenis ini tidak memiliki polaritas, dan tidak ada perubahan dengan perubahan sinyal input.

Cara Kerja Relay

Relay bekerja berdasarkan prinsip sederhana elektromagnetisme. Namun sebelum mengetahui cara kerjanya, Anda perlu tahu bahwa relay memiliki dua saklar yang biasa disebut NC (Normally Close) dan NO (Normally Open). Lalu untuk cara kerja relay seperti berikut:

• Saat arus listrik belum mengalir ke relay, maka saklar dalam keadaan NO / tertutup dan relay benar-benar mati / off.
• Setelah arus listrik sudah mengalir dan membentuk sebuah medan magnet yang pada akhirnya akan menjadi sumber daya relay dan setelah medan magnet menarik armature, maka posisi saklar akan menjadi terbuka (NO), namun pada posisi ini relay masih dalam keadaan mati.
• Setelah saklar terbuka dan tersambung dengan perangkat luar misalnya tegangan listrik berdaya tinggi serta saklar lampu, maka elektronik yang terhubung dengan relay akan bisa dinyalakan.

Perbedaan Relay dengan Saklar

Meskipun sama-sama digunakan dalam dunia kelistrikan dan sekilas relay memang mirip dengan saklar, namun keduanya memiliki perbedaan seperti berikut:

• Relay bisa dikendalikan dari jarah jauh, sedangkan saklar memiliki kendali jarak dekat.
• Saklar sepenuhnya mekanis dalam pengoperasian karena tidak perlu menarik saklar untuk melakukan perubahan. Sedangkan relay adalah perangkat elektromekanis yang menggunakan elektromagnet solenoida sehingga tidak membutuhkan kekuatan fisik untuk membuat perubahan.

Secara lebih sederhana, relay mirip seperti saklar yang dapat memutus dan menghubungkan arus listrik namun dengan prinsip kerja yang berbeda.