Mengenali Kerusakan Komponen Elektronika (Resistor)

MENGENALI KERUSAKAN KOMPONEN PASIF ELEKTRONIKA (RESISTOR)

          Jika anda memahami dengan baik tentang komponen dan keterbatasanketerbatasannya ini adalah bagian yang penting dalam mencari kerusakan rangkaian elektronika. Misalnya: mengetahui bahwa pada umumnya sangat tidak mungkin sebuah resistor dari jenis manapun mempunyai kerusakan sambung singkat, sehingga bila ada kecurigaan kerusakan sambung-singkat tak perlu lagi mencek resistor-resistor pada rangkaian tersebut. Segi lain yang perlu diperhatikan, bahwa banyak kerusakan komponen disebabkan oleh kesalahan pemakaian (orangnya), diperkirakan 40% kerusakan karena salah pemakaian biasanya disebabkan saat mengoperasikan komponen diluar batas kemampuan komponen tersebut atau penanganan yang buruk pada komponen tersebut baik komponen pasif maupun komponen aktif elektronika. Pada kali ini hanya akan dibahas tentang komponen pasif elektronika yaitu resistor, sedangkan komponen-komponen lainnya akan dibahas pada pertemuan-pertemuan berikutnya.

1. Resistot Tetap

          Berbagai tipe resistor tetap meliputi  Resistor senyawa karbon, Resistor film karbon, Resistor oksida logam, Resistor metal glase, dan Resistor gulungan kawat.: Gambar jenis-jenis resistor tersebut dapat dilihat pada Gambar 1 berikut ini.

Gambar 1. Jenis-jenis resistor tetap

.         Jenis film-logam, oksida logam, atau cermet (metal glase) banyak dipilih dalam pemakaian, karena tipe-tipe itu mempunyai stabilitas yang baik, dalam penyimpanan maupun dalam kondisi beroperasi. Perhatikan bahwa resistor-resistor yang toleransi 5, 10, atau toleransi 20% diberi kode warna dengan dua ban signifikan, diikuti oleh sejumlah bannol (atau pelipat desimal) dan ban toleransi (lihat tabel kode warna resistor). Ada juga nilai dan toleransi resistor dicetak pada badan resistor kadang-kadang dinyatakan langsung, misalnya 1,82k 1% (1820 ohm ± 1%) atau dalam bentuk kode seperti 1821 F. Nilai diatas 100 ohm, ditunjukkan tiga buah digit diikuti oleh digit ke empat yang menyatakan banyaknya nol yang mengikutinya. Untuk nilai-nilai dibawah 100 ohm huruf R menyatakan titik desimal dengan semua digit signifikan. Sesudah kode nilai, ditambahkan sebuah huruf untuk menyatakan toleransi : F = ±1%, G = ±2%, J = ±5%, K = ±10%, M = ±20%.

Contohnya:

R 33 M = 0.33 ohm ± 20%

4701 F = 4700 ohm ± 1%

6804 M = 6.8 M ohm ± 20%

2202 K = 22000 ohm ± 10%

2. Kegagalan-Kegagalan Pada Resistor Tetap

          Setiap resistor ketika beroperasi akan mendisipasikan dayanya. Kenaikan temperatur yang disebabkan oleh daya yang didisipasikan akan maksimum ditengah-tengah badan resistor, ini disebut “Hot spot temperature”. Harus ditekankan disini, bahwa resistor pada umumnya menunjukkan kecepatan kegagalan yang rendah atau resistor itu sangat dapat diandalkan (reliable). Kegagalan dan penyebab-penyebabnya terdapat dalam tabel berikut ini.

Tabel Kegagalan-Kegagalan Pada Resistor-Resistor Tetap

Tipe Resistor               Kegagalan                       Kemungkinan Penyebab

Komposisi karbon          Berubah membesar           ● Perubahan karbon atau zat pengikat di bawah                                                                                 pengaruh panas, tegangan atau kelembaban.

                                                                               ● Penyerapan udara lembab menyebabkan

                                                                                  pembengkakan, dan menjadikan pertikel

                                                                                  partikel karbon untuk memisahkan diri.

                                       Sirkit terputus                   ● Panas berlebih membakar tengah-tengah
                                                                                  resistor.

                                                                               ● Tekanan-tekanan mekanik menyebabkan

                                                                                  retak-retak pada resistor.

                                                                              ● Kap-kap ujungnya terlepas karena montase
                                                                                 yang buruk pada papan.

                                                                              ● Kawat putus karena pembengkokan yang

                                                                                 berulang-ulang.

Resistor-resistor              Sirkit terputus                  ● Film terkelupas karena temperatur tinggi atau

film.(karbon, oksida                                                   tegangan tinggi.

logam,film logam,                                                    ● Lapisan film tergores atau terkikis ketika di

metal glase)                                                                 fabrikasi.

                                                                              ● Pada nilai-nilai resistansi yang tinggi (lebih  

                                                                                 besar 1 mega ohm) spiral resistan sinyal
                                                                                 harus tipis dan karenanya kegagalan sirkit
                                                                                 terbuka lebih besar kemungkinannya.

                                                                              ● Kontak-kontak ujungnya buruk. Biasanya

                                                                                 disebabkan oleh tekanan mekanik karena

                                                                                  montase yang jelek pada sirkit.

Wire wound                    Sirkit terputus                 ● Keretakan kawat, terutama bila digunakan

(resistor kawat)                                                         kawat kecil, karena ketidakmurnian

                                                                                 menyebabkan keretakan.

                                                                             ● Perkaratan kawat yang disebabkan oleh

                                                                                 elektrolitis yang ditimbulkan oleh udara

                                                                                 lembab yang terserap.

                                                                             ● Kegagalan sambungan-sambungan yang
                                                                                dilas.

3. Resistor Variable (Potensiometer)

          Potensiometer dapat dikelompokkan dalam tiga kelompok utama bergantung pada bahan resistif yang dipergunakan, yaitu:

a. Karbon senyawaan, karbon yang dituang berbentuk jalur padat atau lapisan karbon ditambah zat pengisi. dituang pada suatu substrat atau dasar.

b. Gulunqan kawat Nikhrom atau kawat resistansi lainnya yang digulung pada sebuah bentuk isolasi biasanya berbentuk pipa kecil.

c. Cermet suatu lapisan film tebal pada sebuah substrat atau dasar keramik.

Potensiometer yang dijual umum ada dua tipe, yaitu: tipe A yang perubahan resistansinya bersifat logaritmis bila diputar dan tipe B yang perubahan resistansinya bersifat linier bila diputar.

Gambar 2. Konstruksi dasar potensiometer

Pada umumnya persyaratan potensiometer berada dalam tiga kategori yaitu :

● Preset atau trimmer (gambar 3.a)

● Kontrol kegunaan umum (gambar 3.b)

● Kontrol presisi

Gambar 3. Bentuk-bentuk potensiometer

Contoh-contoh dengan persyaratannya diberikan pada Tabel berikut ini

Tabel Aplikasi Resistor Variabel

Tipe           Contoh Aplikasi    Toleransi     Kelinieran    Stabilitas      Putaran       Gulungan

                                                                                                                yang 

                                                                                                                diharap       

Preset           pengaturan              ± 20%           Tak                Tinggi           Kurang          Tunggal

atau              lebar pulsa                                  Penting            ± 2%           dari 50            atau 

Trimmer        yang tetap                                                                                                  banyak

                     dari mono

                     stabil

Kontrol         Kontrol                  ± 20%            ±10%            Medium         10.000         Tunggal

kegunaan       kecemerlangan                                                 ± 10% 

umum            pada osiloskop

(pasang

pada

panel)

Kontrol          Tegangan                ± 3%              ± 0.5%           Tinggi           50.000         Tunggal

kepresisian     Output yang                                                      ± 0.5%                                atau

(pasang          terkalibrasi                                                                                                banyak

pada              dari sebuah

panel)             catu daya

                      laboratorium

4. Kegagalan-Kegagalan Pada Resistor Variable

          Kecepatan kegagalannya lebih tinggi dari pada jenis resistor tetap, untuk potensiometer mempunyai kecepatan kegagalan kira-kira 3 x 10-6 perjam sudah umum, tetapi angka-angka itu berubah bergantung pada metode yang digunakan oleh pabriknya. Kerusakan yang terjadi pada sebuah potensiometer bisa sebagian atau total.

a. Kerusakan sebagian :

● Kenaikan resistansi kontak menimbulkan kenaikan noise kelistrikan.

● Kontak yang terputus-putus, ini dapat disebabkan oleh partikel-partikel debu, minyak gemuk (pelumas) atau bahan-bahan ampelas yang terkumpul antara kontak geser dan jalur. Gangguan tadi dapat dihilangkan dengan bahan pembersih seperti contact cleaner.

b. Kerusakan total :

● Merupakan sirkit terbuka dian tara jalur dan sambungan ujung-ujungnya atau antara kontak geser dan jalur. Hal ini dapat disebabkan oleh perkaratan bagian-bagian logam karena kelembaban, atau pembengkakan logam-logam / plastik yang terjadi saat penuangan jalur yang menggunakan temperatur tinggi.