Resistor adalah salah satu komponen pasif yang berfungsi untuk menghambat arus listrik. Nilai hambatan suatu resistor dinyatakan dalam satuan Ohm (Ω). Setiap rangkaian baik sederhana ataupun yang lebih kompleks selalu membutuhkan resistor untuk mendukung kerja mereka.
Jika kamu perhatikan, saat bekerja suhu resistor seringkali meningkat. Panas yang berlebih dapat berisiko membuat komponen tersebut terbakar (overheating) dan merusaknya. Seberapa panaskah suhu yang diperbolehkan, apa yang terjadi sehingga suhu resistor terus meningkat, lalu apa yang bisa dilakukan untuk mencegah overheating pada resistor?
Nah kami akan menjawab semua pertanyaan tersebut di tulisan kali ini. Jika kamu memang penasaran, silakan disimak penjelasan kami berikut ini.
Mengapa Resistor Bisa Memanas?
Untuk memahami alasan memanasnya resistor, kamu perlu memahami dulu tentang apa itu arus listrik. Arus listrik ini seperti aliran air yang mengalir melalui media rambatnya. Bedanya yang mengalir adalah elektron-elektron.
Kita tahu ada bahan konduktor dan isolator, dimana konduktor adalah jenis bahan yang dapat mengahantarkan listrik dengan baik, karena elektron bisa bergerak cukup bebas melalui bahan tersebut. Sementara isolator sebaliknya, dia merupakan penghantar listrik yang buruk.
Nah, sementara resistor adalah komponen yang sifatnya semikonduktor. Walaupun fungsi utamanya adalah menghambat arus, namun resistor juga perlu melewatkan arus ke rangkaian selanjutnya. Alhasil, resistor dibuat dengan melilitkan bahan konduktor ke isolator, seperti terlihat pada gambar di bawah ini:
Jika kamu perhatikan lebih dekat bagaimana elektron mengalir pada konduktor, kamu akan lihat elektron-elektron tersebut bertabrakan atau berinteraksi dengan partikel logam yang menyusun sebuah bahan konduktor. Tabrakan tersebut membuat elektron kehilangan energi kinetik mereka dan melepaskan energi tersebut dalam bentuk panas.
Semakin besar arus listrik yang dialirkan pada sebuah resistor, maka semakin banyak pula elektron yang mengalir di dalam konduktor. Alhasil semakin banyak pula energi panas yang dilepaskan, sehingga menaikkan suhu resistor itu sendiri.
Level Panas pada Resistor
Saat arus listrik mengalir ke resistor, suhu komponen tersebut akan berubah dengan beberapa macam kondisi, yaitu sebagai berikut:
1. Kondisi Suhu Normal
Jika arus yang mengalir ke resistor berada di bawah kapasitas maksimumnya, maka kondisi temperatur dari komponen ini akan berada di suhu normal. Kamu tidak akan merasakan hangat ketika memegang resistor karena tidak ada kenaikan temperatur terjadi. Kondisi ini adalah kondisi terbaik resistor saat dialiri arus.
2. Kondisi Suhu Hangat Normal
Ada kondisi dimana resistor terasa hangat ketika kamu pegang namun masih dalam taraf normal. Kondisi ini biasanya terjadi ketika besaran arus yang mengalir ke komponen tersebut sudah mendekati arus maksimumnya. Pada kondisi ini, resistor masih bisa berfungsi dengan baik.
3. Kondisi Suhu Panas
Nah ketika arus yang mengalir ke resistor sudah di atas kapasitas maksimumnya, maka suhu resistor akan terasa panas saat dipegang. Ketika berada di kondisi ini, kami sangat menyarankan untuk menghentikan sumber daya listrik yang mengarah ke resistor. Karena jika diteruskan akan membuat resistor terbakar.
4. Kondisi Panas Berlebih (Overheating)
Nah kondisi inilah yang terjadi jika arus yang mengalir di atas kapasitas maksimum resistor dibiarkan terus mengalir. Suhu di komponen tersebut akan sangat panas sehingga merusak dan membuat resistor hangus terbakar.
Umumnya maksimum suhu operasional untuk resistor yang terbuat dari karbon adalah sekitara 100-120°C, sedangkan untuk yang berbahan metal atau oxide film berada di sekitar 150°C. Resistor yang terdiri dari gulungan kawat di dalamnya (seperti yang kami contohkan di atas) dapat beroperasi di temperatur cukup tinggi, hingga sekitar 300°C.
Bagaimana Mencegah Resistor Overheating?
Ada beberapa hal yang bisa kamu lakukan sebagai tindakan preventif agar masalah kelebihan suhu pada resistor tidak terjadi, berikut beberapa diantaranya:
1. Menggunakan Heat Sink
Heat Sink adalah komponen yang didesain untuk menyerap panas dari suatu komponen elektronika, termasuk resistor.
2. Memasang shun resistor pada rangkaian
Shun resistor adalah resistor yang dipasang sescara paralel pada titik beban arus yang berat untuk mencegah kelebihan beban di sana.
3. Pasang resistor yang punya nilai resistansi sesuai
Kamu dapat menghitung dulu berapa ohm kira-kira resistor yang dibutuhkan untuk rangkaian yang sedang kamu kerjakan. Jika nilai resistor terlalu kecil sedangkan beban arus besar, maka bisa dipastikan overheating akan terjadi.
4. Uji rangkaian di simulator
Sebelum merangkai dan menguji rangkaian di proto board, cobalah menggunakan aplikasi simulator seperti LiveWire, EWB dan lainnya. Dengan begitu kamu tahu bahwa setiap komponen bisa bekerja dengan baik atau tidak sebelum kamu mulai merangkainya.
5. Gunakan jenis resistor yang tahan panas
Seperti sudah disampaikan di atas, setiap jenis resistor mempunyai nilai suhu maksimumnya masing-masing. Jadi kamu bisa memilih menggunakan resistor wirewound yang nilai maksimumnya hingga 300°C, sehingga mengurangi risiko overheating terjadi.
Demikianlah penjelasan kami tentang penyebab resistor terbakar. Intinya resistor akan terbakar ketika arus yang mengalir padanya berada di atas kapasistas arus maksimum yang bisa ditangani.
