Relai SPDT memiliki lima terminal fungsional: dua untuk koil dan tiga untuk kontak pengalih—Common (COM), Normally Closed (NC), dan Normally Open (NO). Saat koil tidak diberi daya, COM terhubung ke NC. Ketika tegangan koil nominal diberikan, relai memindahkan COM dari NC ke NO.
Koil MATI: COM ─── NC COM x NO
Untuk beban yang harus menyala hanya saat relai beroperasi, hubungkan suplai sakelar melalui COM dan NO. Untuk beban yang harus tetap menyala sampai relai beroperasi, gunakan COM dan NC. Sirkuit koil dan sirkuit kontak terpisah secara elektrik, jadi jangan pernah berasumsi bahwa peringkat tegangan atau arusnya sama.
Keamanan: Isolasi setiap sumber daya sebelum melakukan pengabelan atau pengujian kontinuitas. Gunakan diagram terminal dan peringkat untuk relai dan soket yang tepat. Untuk pekerjaan tegangan listrik utama, ikuti aturan pengabelan yang berlaku dan gunakan tenaga ahli yang berkualifikasi.
Sekilas tentang Pengabelan Relai SPDT
| Terminal | Fungsi | Kondisi saat koil MATI | Kondisi saat koil NYALA |
|---|---|---|---|
| A1 dan A2, atau pin koil | Memberi energi pada koil elektromagnetik | Tidak ada aktuasi magnetik | Armatur relai beroperasi |
| COM | Kontak bergerak yang digunakan bersama oleh kedua jalur | Terhubung ke NC | Terhubung ke NO |
| NC | Kontak normal tertutup (Normally closed) | Menghantar ke COM | Terbuka dari COM |
| TIDAK | Kontak normal terbuka (Normally open) | Terbuka dari COM | Menghantar ke COM |
SPDT berarti kutub tunggal, lemparan ganda. “Kutub tunggal” berarti relai mengalihkan satu sirkuit umum. “Lemparan ganda” berarti terminal umum dapat terhubung ke salah satu dari dua kontak. Pengaturan ini juga sering disebut sebagai kontak pengalih (changeover contact) atau Kontak Form C.
Cara Kerja Relai SPDT
Relai SPDT elektromekanis berisi kumparan, inti magnet, angker, pegas pengembali, dan satu set kontak pengubah.
- Kumparan tidak diberi energi: Pegas pengembali menahan angker pada posisi normalnya. COM bersentuhan dengan NC.
- Tegangan kumparan pengenal diterapkan: Arus kumparan menciptakan medan magnet yang menarik angker.
- Perpindahan kontak: COM terpisah dari NC dan menutup ke NO. Sebagian besar relai pengalih biasa menggunakan aksi break-before-make, namun lembar data relai adalah acuan utamanya.
- Tegangan kumparan dilepas: Medan magnet hilang dan pegas mengembalikan COM ke NC.
Kata-kata tersebut biasanya terbuka dan biasanya tertutup selalu mendeskripsikan relai dengan koil dalam kondisi tidak berenergi. Kata-kata tersebut tidak mendeskripsikan apakah peralatan eksternal sedang beroperasi secara normal.
Koil dapat dikendalikan oleh sakelar, pengontrol logika terprogram (PLC), output sensor, termostat, atau transistor. Kontak dapat menyalakan sirkuit terpisah sesuai dengan peringkat kontak relai yang ditentukan. Pemisahan inilah yang memungkinkan sinyal kontrol tegangan rendah untuk memerintahkan sirkuit lain, namun tidak mengizinkan tegangan atau arus sembarangan: kategori isolasi, jenis beban, dan peringkat kontak tetap berlaku.
Mengidentifikasi Lima Terminal Relai SPDT
Jangan mengidentifikasi terminal hanya berdasarkan posisi fisik. Tata letak pin bervariasi antara relai PCB, relai industri plug-in, relai otomotif, dan modul relai—meskipun semuanya dideskripsikan sebagai SPDT.
Penandaan terminal gaya IEC
Skema penandaan gaya IEC yang umum untuk satu kontak pengubah (changeover contact) adalah:
| Penandaan | Fungsi tipikal |
|---|---|
| A1, A2 | Coil |
| 11 | COM |
| 12 | NC |
| 14 | TIDAK |
Kutub pengalih tambahan sering menggunakan 21–22–24, 31–32–34, dan seterusnya. Anggap ini sebagai konvensi penomoran, bukan pengganti diagram dari produsen.
Penandaan umum pada relay otomotif 5-pin
Banyak relay pengalih otomotif menggunakan:
| Pin | Fungsi tipikal |
|---|---|
| 85, 86 | Coil |
| 30 | COM |
| 87a | NC |
| 87 | TIDAK |
Beberapa relay dilengkapi dengan dioda penekan atau resistor di seluruh kumparan. Dioda membuat polaritas kumparan menjadi penting, jadi periksa penandaan pada badan relay sebelum menghubungkan pin 85 dan 86. Bedakan juga relay pengalih 87a dari relay yang menyediakan dua terminal yang keduanya ditandai 87; yang terakhir mungkin memiliki dua output NO simultan, bukan kontak NC.
Cara mengidentifikasi relay yang tidak diketahui dengan multimeter
Lakukan pengujian ini hanya saat relay dilepaskan dari semua sirkuit.
- Baca diagram yang tercetak pada relai atau lembar data (datasheet) terlebih dahulu.
- Dalam mode resistansi, temukan pasangan dengan resistansi terbatas yang stabil; ini biasanya adalah terminal koil. Jangan beri tegangan pada terminal tersebut terlebih dahulu.
- Dalam mode kontinuitas, temukan pasangan kontak yang tertutup saat koil tidak diberi daya. Ini adalah COM dan NC.
- Kontak yang tersisa adalah NO.
- Berikan tegangan koil relai yang sesuai dari sumber arus terbatas. COM–NC harus terbuka dan COM–NO harus tertutup.
- Jika Anda masih tidak dapat membedakan COM dari NC, bandingkan kedua status kontak dengan diagram dari produsen. Jangan menebak-nebak.
LED bawaan, dioda, resistor, sirkuit pengatur waktu, atau komponen elektronik lainnya dapat memengaruhi pembacaan resistansi. Untuk perangkat tersebut, lembar data sangat penting.
Diagram Pengkabelan Relai SPDT Dasar
Beban menyala (ON) saat koil diberi energi
Gunakan kontak normally open (NO) jika beban hanya boleh beroperasi setelah relai menerima sinyal kontrol.
SISI KONTROL SISI KONTAK
Urutan:
- Koil mati (OFF): COM–NO terbuka, sehingga beban mati.
- Koil menyala (ON): COM–NO tertutup, sehingga arus mengalir melalui beban.
Penggunaan umum meliputi mengaktifkan koil kontaktor, katup solenoid, indikator, kipas, atau alarm saat output kontroler menjadi aktif.
2. Beban mati (OFF) saat koil diberi energi
Gunakan kontak normally closed (NC) ketika beban harus beroperasi dalam kondisi relai diam dan berhenti saat koil beroperasi.
+Vsupply ── sekering ── COM
Urutan:
- Koil mati: COM–NC tertutup, sehingga beban menyala.
- Koil menyala: COM berpindah ke NO, membuka sirkuit beban NC.
Topologi ini dapat memberikan logika kontrol terbalik. Hal ini tidak boleh secara otomatis disebut sebagai “fail-safe”: apakah suatu sistem gagal dengan aman bergantung pada sirkuit lengkap, mode kegagalan, pemantauan, dan persyaratan keselamatan yang berlaku.
3. Peralihan antara dua beban
Relai SPDT dapat memilih antara dua beban terpisah yang berbagi satu jalur suplai, asalkan kedua sirkuit kompatibel dengan peringkat kontak dan isolasi relai.
┌── NC ── Beban A ── return
Saat koil mati, Beban A disuplai. Saat koil menyala, Beban B disuplai. Karena kontak pengalih (changeover) biasa umumnya bersifat break-before-make, mungkin terdapat jeda singkat di mana tidak ada beban yang terhubung.
Menggerakkan Relai SPDT DC dari PLC atau Transistor
Output PLC atau mikrokontroler mungkin tidak mampu menyuplai arus koil secara langsung. Oleh karena itu, driver transistor atau MOSFET biasanya ditempatkan di antara kontroler dan koil.
+Vkoil
Untuk koil DC standar, dioda flyback yang dipasang reverse-bias pada koil akan membatasi tegangan yang dihasilkan saat arus koil terputus. Hubungkan katodanya ke sisi positif koil dan anoda ke sisi negatif yang disaklar. Beberapa relai atau modul sudah memiliki sistem penekan (suppression); menambahkan perangkat lain tanpa meninjau sirkuit dapat mengubah perilaku pelepasan (release).
Dioda sederhana dapat meningkatkan waktu pelepasan relai. Jika kecepatan dropout penting, produsen relai mungkin merekomendasikan dioda-plus-Zener, penekan tegangan transien (TVS), atau jaringan penekan lainnya. Dioda standar tidak dapat digunakan sebagai metode penekan yang setara secara langsung pada koil AC; gunakan solusi yang ditentukan untuk relai dan driver AC tersebut.
Penekan koil melindungi sisi driver. Beban induktif beban yang disaklar oleh kontak—seperti solenoid, koil kontaktor, atau motor—mungkin memerlukan penekan terpisah untuk membatasi percikan api pada kontak dan gangguan listrik.
Tiga Contoh Praktis Pengabelan Relai SPDT
Contoh 1: Sensor 24 V DC yang mengendalikan lampu peringatan
Misalkan output sensor menggerakkan koil relai 24 V DC dan lampu harus menyala hanya saat sensor aktif.
- Hubungkan suplai 24 V yang dikendalikan sensor ke A1 dan jalur balik yang sesuai ke A2, mengikuti jenis output dan polaritas relai.
- Lindungi penggerak koil dengan metode penekanan (suppression) yang ditentukan.
- Arahkan suplai lampu yang telah dilindungi ke COM.
- Hubungkan NO ke lampu dan terminal lampu lainnya ke jalur baliknya.
Sirkuit lampu tetap terbuka sampai sensor memberi energi pada relai. Pastikan output sensor mampu menggerakkan koil atau tambahkan penggerak antarmuka.
Contoh 2: Indikasi status hijau/merah dengan satu kontak tukar (changeover contact)
Satu kontak SPDT dapat mengalihkan dua indikator:
- Catu daya indikator yang dilindungi ke COM
- NC ke indikator hijau
- NO ke indikator merah
- Kedua pengembali indikator dihubungkan ke pengembali yang sesuai
Saat koil mati, indikator hijau menyala. Saat koil diberi energi, indikator hijau mati dan indikator merah menyala. Pastikan kedua sirkuit indikator dapat berbagi common yang dipilih dan desain gabungannya tetap berada dalam batas rating kontak.
Contoh 3: Relai perantara (interposing relay) antara PLC dan koil kontaktor
Relai antarmuka SPDT dapat mengisolasi output PLC dari sirkuit kontrol kontaktor:
- Output PLC memberi energi pada koil relai antarmuka.
- Tegangan kontrol kontaktor masuk ke COM melalui perangkat pelindung dan kontrol yang diperlukan.
- NO menyuplai koil kontaktor, sehingga kontaktor beroperasi saat output PLC aktif.
- NC dapat dibiarkan tidak terpakai atau menyediakan jalur status terpisah jika desain memungkinkan.
Relai antarmuka tidak menggantikan perlindungan beban berlebih, perlindungan hubung singkat, arsitektur berhenti darurat, atau relai keselamatan yang diperlukan. Pilih relai berdasarkan arus masuk (inrush) koil kontaktor yang sebenarnya, beban kondisi tunak, frekuensi pensaklaran, tegangan kontrol, dan persyaratan koordinasi yang berlaku.
Peringkat Kontak: Mengapa “10 A” Bukan Spesifikasi Lengkap
Kemampuan kontak relai bergantung pada lebih dari sekadar arus utama yang tercetak pada casing.
| Item pemilihan | Apa yang harus diverifikasi |
|---|---|
| Tegangan dan tipe koil | Peringkat AC atau DC yang tepat, toleransi, konsumsi, polaritas, dan penekanan bawaan |
| Tegangan/arus kontak | Peringkat untuk sirkuit AC atau DC yang sebenarnya, bukan kondisi pengujian yang berbeda |
| Kategori beban | Beban resistif, lampu, solenoid, koil kontaktor, motor, atau kapasitif |
| Tugas lonjakan arus (inrush) dan pemutusan | Arus awal/lonjakan dan arus yang terputus saat kontak terbuka |
| Beban pensaklaran minimum | Penting untuk sinyal level rendah di mana kontak daya biasa mungkin tidak dapat diandalkan |
| Masa pakai elektrikal dan mekanikal | Kurva pabrikan pada beban aktual dan frekuensi penyaklaran |
| Isolasi dan lingkungan | Jarak bebas yang diperlukan, soket, selungkup, kondisi polusi, suhu, dan persetujuan |
Beban DC bisa lebih sulit diputus karena busur api tidak mendapatkan keuntungan dari titik nol arus alami. Beban induktif juga menghasilkan tegangan transien saat disaklar. Selalu gunakan data kontak spesifik beban dari pabrikan; jangan menerapkan peringkat AC resistif ke motor DC atau solenoid berdasarkan asumsi.
Kesalahan umum pengabelan relai SPDT
Tertukar antara COM dengan common koil
COM termasuk dalam set kontak. Ini bukan pengembali kumparan (coil return) atau ground sirkuit universal. Dua terminal kumparan membentuk satu sirkuit; COM, NC, dan NO membentuk sirkuit lainnya.
Mendefinisikan NO dan NC saat kumparan diberi energi
“Normal” berarti kumparan mati. Jika identifikasi terminal dimulai dengan status berenergi, NO dan NC akan mudah tertukar.
Menerapkan tegangan beban ke kumparan
Relai dapat menyalakan tegangan yang berbeda dari tegangan kumparannya. Nilai yang diizinkan berasal dari spesifikasi kumparan dan kontak yang terpisah. Menerapkan 120 V ke kumparan 24 V tidak menjadi aman hanya karena kontaknya memiliki rating 120 V.
Mengasumsikan setiap relai lima pin memiliki tata letak yang sama
Lima terminal fungsional tidak menjamin posisi atau penomoran pin yang identik. Verifikasi nomor komponen yang tepat dan apakah diagram tersebut merupakan tampilan atas, tampilan bawah, atau tampilan soket.
Mengabaikan penekanan transien (transient suppression)
Kumparan DC yang tidak diredam dapat merusak output transistor atau menghasilkan interferensi elektromagnetik. Beban kontak induktif dapat menimbulkan busur api meskipun kumparan telah diredam. Tinjau kedua sisi secara terpisah.
Menghubungkan motor secara langsung tanpa memeriksa siklus kerja
Arus masuk motor dan interupsi induktif dapat jauh melebihi ekspektasi kondisi tunak. Relai yang cocok untuk beban resistif pada arus tertentu mungkin tidak cocok untuk motor pada arus yang sama.
Tabel Pemecahan Masalah Relai SPDT
| Gejala | Kemungkinan penyebab | Pemeriksaan aman | Arah tindakan perbaikan |
|---|---|---|---|
| Relai tidak berbunyi klik | Tegangan kumparan salah, arus penggerak tidak mencukupi, kesalahan pengabelan, atau kumparan putus | Ukur tegangan pada A1–A2 selama perintah dan bandingkan dengan lembar data | Perbaiki sirkuit kontrol atau ganti relai yang telah dipastikan rusak |
| Relai berbunyi klik tetapi beban tetap mati | Beban terhubung ke NC alih-alih NO, sekering putus, kerusakan kontak, atau jalur balik hilang | Isolasi daya dan uji kontinuitas COM–NO dengan koil dioperasikan | Perbaiki pengkabelan dan periksa sirkuit beban yang dilindungi |
| Beban menyala dalam status yang salah | NO dan NC tertukar | Dengan daya diisolasi, uji kontinuitas status kontak saat istirahat | Pindahkan jalur beban ke kontak yang diperlukan |
| Pengontrol melakukan reset saat relai mati | Transien koil atau tata letak suplai/ground yang buruk | Periksa penekanan koil yang ditentukan dan pemisahan pengkabelan | Tambahkan penekanan yang sesuai dengan produsen dan perbaiki tata letak |
| Kontak lengket atau mengalami kegagalan dini | Arus masuk berlebih, busur induktif, hubungan arus pendek, atau material kontak yang tidak sesuai | Bandingkan beban kerja aktual dengan data pemanfaatan relai | Gunakan penekan (suppression) yang tepat atau relai/kontaktor dengan rating yang benar |
| Relai bergetar (chattering) | Penurunan tegangan koil, sinyal kontrol tidak stabil, atau terminasi longgar | Pantau tegangan koil selama pengoperasian | Stabilkan suplai kontrol dan perbaiki terminasi |
Jangan pernah melakukan pengukuran resistansi atau kontinuitas pada sirkuit yang bertegangan. Bunyi klik hanya mengonfirmasi pergerakan mekanis, bukan berarti kontak dalam kondisi baik.
SPDT vs SPST vs DPDT: Pengaturan kontak mana yang Anda butuhkan?
| Formulir kontak | Apa yang dilakukannya | Penggunaan umum |
|---|---|---|
| SPST-NO | Menutup satu jalur saat diberi energi | Pengaktifan beban sederhana |
| SPST-NC | Membuka satu jalur saat diberi energi | Kontrol terbalik sederhana |
| SPDT | Mentransfer satu common antara NC dan NO | Memilih salah satu dari dua jalur atau menyediakan logika NO/NC |
| DPDT | Mentransfer dua common independen secara bersamaan | Mengalihkan dua jalur terisolasi atau membalik polaritas dalam sirkuit yang dirancang dengan benar |
Gunakan SPDT saat satu sirkuit memerlukan tindakan pengalihan (changeover). Jika dua sirkuit independen harus mengubah status secara bersamaan, gunakan DPDT atau perangkat multi-kutub lain yang sesuai. Satu relai SPDT saja tidak dapat membalik polaritas motor DC dua kabel; hal itu memerlukan pengaturan DPDT atau dua relai SPDT yang saling mengunci (interlocked) dengan tepat.
Untuk perbandingan yang lebih mendalam, lihat Pengabelan dan susunan kontak relai SPDT vs DPDT dan SPST vs SPDT vs DPST vs DPDT.
Daftar Periksa Pengabelan Relai SPDT
Sebelum memberi daya pada sirkuit:
- Konfirmasikan nomor komponen relai yang tepat dan orientasi tampilan terminal.
- Sesuaikan pin A1/A2 atau koil dengan tegangan koil dan jenis AC/DC yang ditentukan.
- Periksa apakah polaritas koil penting karena adanya LED atau dioda internal.
- Identifikasi COM, NC, dan NO dari diagram—bukan dari posisi fisik.
- Tentukan kondisi tidak bertegangan (unpowered state) yang diperlukan sebelum memilih NO atau NC.
- Lindungi suplai dan konduktor untuk sirkuit yang akan dialihkan.
- Verifikasi peringkat kontak untuk tegangan, beban AC/DC, jenis beban, arus lonjakan (inrush), dan frekuensi pensaklaran.
- Tambahkan penekanan (suppression) yang sesuai pada penggerak koil dan beban induktif apa pun.
- Pertahankan jarak pemisahan yang disyaratkan antara kabel kontrol dan kabel bertegangan lebih tinggi.
- Isolasi daya, periksa pengkabelan, dan lakukan uji kontinuitas sebelum komisioning.
Untuk aplikasi perpindahan waktu (timed changeover), logika kontak yang sama berlaku setelah fungsi waktu yang dipilih. Lihat VIOX panduan pengkabelan relai tunda waktu (time-delay relay). untuk contoh A1/A2, input kontrol, dan kontak berwaktu. Pembeli dan perakit panel yang mengevaluasi format relai juga dapat meninjau kemampuan manufaktur relai pengatur waktu VIOX. kemampuan manufaktur relai pengatur waktu.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa saja lima pin pada relai SPDT?
Terdiri dari dua terminal koil ditambah COM, NC, dan NO. Nomor pin fisik bervariasi. Penandaan standar IEC yang umum adalah A1/A2, 11/12/14, sedangkan banyak relai otomotif menggunakan 85/86, 30/87a/87. Selalu verifikasi lembar data yang tepat.
Apakah saya harus menghubungkan suplai ke COM atau beban ke COM?
Kedua arah mungkin saja dilakukan secara elektrik untuk kontak kering sederhana, namun konvensi umum adalah mengalirkan suplai yang terlindungi ke COM dan mengambil output yang dipilih dari NO atau NC ke beban. Desain akhir harus memperhitungkan perlindungan, pembumian, polaritas, isolasi, dan instruksi produsen.
Haruskah saya menggunakan NO atau NC?
Gunakan NO jika beban harus menyala setelah koil diberi energi. Gunakan NC jika beban harus menghantarkan arus saat koil tidak diberi energi dan mati saat koil diberi energi. Evaluasi perilaku yang diperlukan saat terjadi kehilangan daya kontrol sebelum memutuskan.
Bisakah relai 12 V menyalakan tegangan 120 V atau 230 V?
Penandaan “12 V” mungkin hanya menjelaskan koilnya saja. Apakah kontak tersebut dapat menyalakan tegangan listrik utama bergantung pada peringkat spesifik, jenis beban, isolasi, soket, penutup, persetujuan, dan aturan pemasangannya. Jangan pernah menyimpulkan kemampuan kontak berdasarkan tegangan koil.
Apakah relai SPDT memerlukan dioda flyback?
Koil DC standar yang digerakkan oleh semikonduktor biasanya memerlukan penekanan transien yang sesuai. Dioda bias mundur adalah hal yang umum, namun dapat memperlambat pelepasan. Relai dengan penekanan internal dan koil AC memerlukan penanganan yang berbeda. Ikuti rekomendasi dari produsen relai dan penggerak.
Bagaimana cara mengetahui apakah relai sedang diberi energi?
Bunyi klik atau indikator dapat membantu, namun keduanya tidak membuktikan pengoperasian kontak yang benar. Ukur tegangan koil dan, dengan sirkuit yang diisolasi dengan aman, konfirmasikan kontinuitas kontak di kedua kondisi.
Bisakah satu relai SPDT membalikkan arah motor DC?
Tidak. Membalikkan motor DC dua kabel memerlukan pembalikan kedua konduktor, biasanya menggunakan susunan kontak DPDT atau dua relai SPDT yang memiliki peringkat yang sesuai dan saling mengunci (interlocked).
Kesimpulan
Pengabelan relai SPDT yang benar dimulai dengan satu aturan sederhana: koil mati menghubungkan COM ke NC; koil menyala menghubungkan COM ke NO. Sisa desain bergantung pada identifikasi terminal yang sebenarnya, pencocokan suplai koil, pemilihan status tanpa daya yang diinginkan, pemeriksaan kontak terhadap beban nyata, dan pengendalian transien pada sisi koil maupun beban.
Jangan pernah mengandalkan diagram lima pin generik jika lembar data relai yang tepat tersedia. Peta terminal yang benar dan pemeriksaan peringkat spesifik beban lebih penting daripada tampilan fisik relai.
