Di dalam berbagai peralatan elektronika dan kelistrikan, mendeteksi aliran arus adalah salah satu faktor yang penting. Pendeteksian aliran arus listrik sering dilakukan untuk perangkat elektronika apa pun agar dapat memantau dan mengendalikannya.
Terdapat berbagai jenis sensor arus yang tersedia dipasaran dengan metode pendeteksian arus tertentu dan digunakan untuk mendeteksi atau mengukur aliran arus pada suatu rangkaian. Cara sederhana danmudah untuk mendeteksi aliran arus di dalm rangkaian elektronika adalah dengan menggunakan resistor shunt.
Di artikel ini kita akan mengulas apa itu resistor shunt dan fungsinya di dalam beragam perangkat elektronika.
Apa itu Resistor Shunt ?
Resistor shun adalah perangakat atau komponen elektronika yang berfungsi untuk membuat jalur hambatan yang lebih kecil pada suatu aliran arus yang besar di dalam sirkuit elektronika. Komponen ini dibuat dari bahan yang memiliki nilaii koefisien resistensi suhu rendah.
Jenis resitor ini biasanya digunakan pada sirkuit ampere meter atau perangkat pengukur arus listrik. Konfigurasi hubungan antara komponen ini dengan empere meter dapat dilakukan dengan cara paralel atau seri.
Bentuk dan simbol resitor shun dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Struktur bentuk
Jenis resistor ini dibentuk dari kawat yang sangat tipis dengan panjang dan diameter tertentu. Panjang kawat dan diameternya ini menentukan nilai resitensi yang dimilikinya.
Selain itu, jenis kawat yang digunakan pun akan mempengaruhi nilai resitensi resistor tersebut. Karena itu, hambatan yang dimililki oleh resistor hunt menyesuaikan panjang dan jenis kawat yang digunakan sebagai material resistensinya.
Cara kerja
Cara kerja resistor ini dilakukan dengan memberikan jalur yang kurang tahan terhadap aliran arus listrik. Resistor ini memiliki resistansi yang lebih kecil dan dihubungkan secara paralel ke alat pengukur arus seperti ampere meter.
Resistor ini mengukur arus dengan menggunakan hukum Ohm untuk mengetahui resistensi dan tegangan. Karena itu kita dapat mengetahui arus listrik menggunakan rumus Ohm tersebut.
Berikut ini adalah rumus Ohm :
I=\frac{V}{R}Dimana, I adalah arus, V tegangan dan R adalah resistensi.
Cara mengukur arus menggunakan resistor shunt
Perhatikan gambar di bawah ini untuk memahami cara kerja pengukuran arus mengggunakan resistor shunt.
Pertimbangkan ampere meter yang mempunyai resistansi ‘Rm‘ dan hanya dapat mengukur arus kecil ‘Im‘. Sebuah resistor shunt ‘Rs‘ dihubungkan dengan ampere meter secara paralel untuk memperluas jangkauan pengukuran.
Dalam diagram rangkaian di atas, di mana ‘Rs‘ adalah hambatan shunt, ‘Is‘ adalah arus shunt dan ‘I‘ adalah arus dalam rangkaian yang akan diukur atau beban total rangkaian.
Seluruh arus yang mengalir dari sumber tegangan dilambangkan dengan ‘I’ dan dipisahkan menjadi dua jalur. Menurut hukum KCL atau Kirchhoff arus .
Jenis resistor shunt
Komponen ini terbagi menjadi empat jenis berdasarkan bahan yang digunakan : karbon, keramik, paduan logam dan jenis lilitan kawat.
- Jenis karbon dirancang dengan kombinasi bahan isolasi dan karbon dan dibentuk menggunakan resin.
- Jenis keramik dibuat dengan suhu tinggi, padat, resistif, bahan keramik melalui kontak logam terikat.
- Jenis paduan logam mencakup minimal dua atau lebih elemen yang terbuat dari logam.
- Jenis lilitan kawat dibentuk dengan kawat berliku tipis ke batang keramik.
Jenis lain dari resistor ini dikelompokkan berdasarkan karakteristik tertentu, seperti resistor untuk arus DC, daya tinggi ohmik rendah, resistor daya tinggi dan isolasi.
Resistor untuk arus DC
Sebuah resistor shunt arus DC adalah jenis resistor khusus yang terutama digunakan untuk mengukur arus yang tinggi. Resistor ini dihubungkan secara seri dengan beban berat yang berbeda seperti pemanas, motor DC, plating bath, pengisi baterai, dan saluran smelter pot.
Jenis resistor ini terutama dirancang untuk mengirimkan output milivolt ke instrumen seperti meteran atau instrumen lain yang sebanding dengan aliran arus di seluruh rangkaian.
Resistor daya tinggi
Resistor shunt daya tinggi dibentuk menggunakan elemen paduan logam yang dilekatkan ke terminal tembaga kaleng. Resistor ini cocok untuk berbagai aplikasi seperti sistem manajemen baterai, sensor arus pada kendaraan hybrid dan listrik, modul daya, industri, konverter frekuensi, pembagian tegangan, sensor arus dalam peralatan las, dan bus bar.
Resistor Ohmik renndah daya tinggi
Resistor shunt ohmik rendah berdaya tinggi digunakan untuk deteksi arus dalam berbagai sirkuit melalui peningkatan kebutuhan daya seperti peralatan industri dan sistem otomotif. Resistor shunt dalam aplikasi berbasis deteksi arus biasanya digunakan untuk mendeteksi kondisi arus berlebih .
Contoh penggunaan
Penggunaan resistor shunt antara lain sebagai berikut.
- Digunakan untuk mengukur arus AC atau DC dengan mengukur tegangan jatuh pada resistor.
- Biasanya digunakan dalam alat pengukur arus seperti amperemeter.
- Resistor ini selalu digunakan setiap kali arus terukur mengalahkan jangkauan alat ukur kemudian dihubungkan secara paralel dengan alat ukur
- Digunakan untuk melindungin kerusakan komponen pada perangkat.
- Resistor shunt dan kapasitor digunakan dalam rangkaian untuk meredam masalah noise frekuensi tinggi.
- Resistor ini terutama digunakan dalam rangkaian proteksi beban lebih.
