Pengertian dan Fungsi Elco di Rangkaian Elektronik

Setiap Rangkaian elektronik membutuhkan elco, oleh karena itu penting bagi pemula untuk mengetahui lebih lanjut tentang komponen elco mulai dari pengertian sampai dengan fungsi serta cara menggunakannya di dalam rangkaian elektronik. 

Elco sangat rawan terjadi kerusakan jika salah dalam mengartikan elco sehingga penting untuk dipelajari terutama pemula yang sedang belajar rangkaian elektronik; merakit maupun memperbaiki perangkat elektronik. 

Kesalahan pemasangan dan kerusakan rangkaian mengakibatkan elco rusak bahkan menunjukan ledakan yang mengagetkan. Bahkan dalam kondisi perangkat tidak terhubung ke listrik, elco tegangan tinggi masih menyimpan muatan listrik. Jadi pastikan mengukur menggunakan dc meter terlebih dahulu sebelum mengukur kerusakan jika itu di area tegangan tinggi. 

Anda akan mendapati elco tegangan tinggi di bagian primer power suplai smps dan rangkaian tegangan tinggi pada rangkaian tv crt. Ini perlu anda ketahui sebelum terjadi hal yang tidak diinginkan misalnya pengukuran komponen mengakibatkan kerusakan pada alat ukur. 

Jadi, mari kita mulai mempelajari tentang elco yang sangat penting di materi elektronika dasar untuk pemula. Saya harap anda suka dengan membaca agar lebih fokus dalam mempelajari elektronika. 

1. Apa itu Elco 

Elco, singkatan dari elektrolitik kondensator, adalah jenis kondensator elektrolitik yang umum digunakan dalam rangkaian elektronik. Kondensator sendiri adalah komponen pasif yang dapat menyimpan energi listrik dalam medan elektrostatis. 

Elco memiliki struktur yang khas, terdiri dari dua elektroda yang dipisahkan oleh elektrolit (bahan cair atau pasta yang mengandung ion) dan dilapisi oleh separator. Ketika anda membuka sebuah komponen elco maka akan mendapati cairan dan beberapa lembar kertas yang digulung. Bahkan saat terjadi kerusakan pada elco kita dapat melihat serpihan-serpihan seperti kertas yang menyebar di area ledakan. Elco kering bisa mengakibatkan elco konslet mengakibatkan rangkaian menjadi short sehingga tidak keluar tegangan. 

Elco biasanya memiliki terminal polaritas yang jelas, yaitu terminal positif (anoda) dan terminal negatif (katoda). Itulah kenapa saat memasang elco secara terbalik dapat mengakibatkan kerusakan pada elco. Tanda polaritas elco di lukiskan pada body elco yaitu pada bagian negatif akan ditandai dengan setrip warna putih atau lebih mencolok dari warna bodynya. Tentu elco memiliki bentuk yang berbeda dari capasitor biasa, yang mana capastor biasa tidak memiliki polaritas sehingga memasangnya bisa sembarangan. Baca juga: perbedaan capasitor dan elco dilengkapi dengan gambar

Berikut kaki elco yang harus dipahami agar anda tidak salah paham memahami tentang letak kaki positif dan negatif kaki elco. 

Setelah anda memahami letak kaki sekarang anda harus mengetahui bahwa penyebab elco meledak juga disebabkan karena kesalahan memahami maksimal tegangan elco. pada body elco terdapat tulisan kapasitas dan tegangan maksimal ellco jadi selain tanda negatif juga terdapat tulisan spesifikasi nilai elco. 

Jadi, pastikan ketika ingin mengganti elco pahami dulu berapa tegangan pada jalur yang akan diganti. Hal ini juga berlaku pada kapasitor biasa harus melihat berapa tegangan maksimal, kapasitas dan kinerja suhu maksimal. 

Kinerja suhu maksimal sebuah elco menunjukan berapa kuat elco dapat bekerja di rangkaian yang menghasilkan panas. elco dengan kualitas suhu rendah akan mengalami panas berlebihan ketika tegangan kerja hampir menyentuh tegangan maksimal elco. atau terkadang di dalam rangkaian tegangan tinggi akan menghasilkan panasas ehingga elco dapat cepat kering dan gampang meledak jika mencapai suhu maksimal yang di tulis di body elco. 

Itulah prinsip dasar dan pengertian elco yang harus dipahami pemula. 

Kemudian kita akan mempelajari tentang fungsi elco pada rangkaian elektronika. 

2. Fungsi Elco dalam Rangkaian Elektronik

Elco memiliki berbagai fungsi penting dalam rangkaian elektronik. Berikut adalah beberapa fungsi utama elco:

1. Penyimpan Energi

Salah satu fungsi utama elco adalah sebagai penyimpan energi. Elco dapat mengumpulkan dan menyimpan muatan listrik saat tegangan diterapkan pada rangkaian. Saat muatan tersebut dilepaskan, elco akan melepaskan energi yang tersimpannya, yang dapat digunakan untuk menyediakan daya tambahan dalam waktu singkat. Fungsi ini sangat berguna dalam aplikasi di mana perangkat membutuhkan lonjakan daya sementara, seperti pada sistem daya motor, sumber daya listrik yang tidak stabil, atau peralatan audio.

2. Penguat Sinyal

Elco juga dapat digunakan sebagai penguat sinyal dalam rangkaian elektronik. Dalam beberapa aplikasi, elco digunakan untuk memfilter sinyal listrik dengan frekuensi rendah. Elco dapat memperkuat sinyal rendah atau menurunkan frekuensi tertentu dalam spektrum sinyal. Dalam sistem audio, misalnya, elco digunakan dalam filter frekuensi rendah untuk meningkatkan kualitas suara.

3. Stabilisasi Tegangan

Elco juga berperan dalam menstabilkan tegangan dalam rangkaian elektronik. Perubahan tegangan yang tidak diinginkan atau fluktuasi tegangan yang terjadi pada sumber daya listrik dapat diatasi dengan menggunakan elco. Elco bertindak sebagai penyimpan energi sementara dan dapat menyediakan tegangan yang stabil pada saat diperlukan. Hal ini penting dalam rangkaian yang membutuhkan tegangan konstan, seperti pada sistem catu daya atau regulator tegangan.

4. Penyaring Sinyal

Elco dapat digunakan sebagai penyaring sinyal dalam rangkaian elektronik. Dalam beberapa aplikasi, elco digunakan sebagai filter frekuensi tinggi untuk menyaring sinyal yang tidak diinginkan atau noise pada sumber daya listrik. Dengan memasang elco yang tepat, komponen-komponen elektronik dapat dilindungi dari gangguan sinyal yang dapat merusak kinerja sistem.

5. Tunda Waktu

Elco juga dapat digunakan untuk membuat tunda waktu dalam rangkaian elektronik. Dalam beberapa aplikasi, tunda waktu diperlukan untuk menghindari gangguan atau lonjakan tegangan yang dapat merusak komponen-komponen sensitif. Dengan menggunakan elco dengan nilai kapasitansi yang tepat, tunda waktu dapat dicapai, dan komponen dapat dilindungi dengan efektif.

Cara kerja elco 

Cara kerja Elco didasarkan pada prinsip elektrokimia. Elco terdiri dari dua elektrode, yaitu katode (terminal negatif) dan anode (terminal positif), yang terpisah oleh medium elektrolit dan terbungkus dalam bahan dielektrik. Material elektrolit dalam Elco berfungsi sebagai konduktor ion, yang memungkinkan pergerakan muatan listrik antara elektrode. Bahan dielektrik yang digunakan dalam Elco umumnya adalah lapisan tipis oksida logam, seperti oksida aluminium atau tantalum, yang menawarkan tingkat kapasitansi yang tinggi.

Proses pembentukan lapisan oksida pada anode merupakan langkah penting dalam pembuatan Elco. Anode Elco dicelupkan ke dalam larutan elektrolit dan diberikan tegangan yang dikenal sebagai tegangan pembentukan. Hal ini menyebabkan oksida logam tumbuh pada permukaan anode, membentuk lapisan oksida yang tipis namun kokoh. Lapisan oksida inilah yang berperan sebagai dielektrik pada Elco.

Selama operasi normal, ketika Elco terhubung dalam rangkaian, tegangan diaplikasikan melalui elektrode katode dan anode. Ketika tegangan diterapkan, muatan listrik tersimpan di antara elektrode dengan bantuan lapisan oksida yang berperan sebagai dielektrik. Lapisan oksida sangat tipis, sehingga memungkinkan kapasitansi yang tinggi untuk ukuran yang relatif kecil.

Namun, penting untuk memperhatikan bahwa Elco memiliki beberapa batasan dan karakteristik yang perlu diperhatikan. Salah satunya adalah polaritas. Elco memiliki polaritas yang harus dihormati, yaitu terminal positif dan negatif harus terhubung dengan tegangan yang sesuai. Jika polaritas terbalik, Elco dapat rusak atau bahkan meledak. Selain itu, Elco juga memiliki batasan suhu operasi, usia pakai, dan umur pakai terbatas, sehingga perlu diperhatikan saat merancang dan menggunakan Elco dalam rangkaian elektronik.

Contoh Penerapan Elco dalam Rangkaian Elektronik

Untuk memberikan pemahaman yang lebih baik tentang penggunaan elco dalam rangkaian elektronik, berikut adalah beberapa contoh penerapannya:

1. Sistem Audio

Dalam sistem audio, elco digunakan dalam berbagai aplikasi. Salah satu contoh adalah penggunaan elco dalam filter frekuensi rendah. Dalam rangkaian pemrosesan audio, elco digunakan untuk menghilangkan frekuensi yang tidak diinginkan dan meningkatkan kualitas suara yang dihasilkan. Elco juga digunakan dalam amplifikasi suara untuk memberikan daya tambahan saat diperlukan.

2. Sumber Daya

Dalam rangkaian sumber daya atau power supply, elco digunakan untuk menyimpan energi dan menstabilkan tegangan. Elco dapat mengisi muatan listrik saat tegangan masuk stabil, dan saat terjadi fluktuasi atau perubahan tegangan, elco akan melepaskan energi yang tersimpannya untuk menjaga tegangan keluar tetap stabil. Hal ini sangat penting dalam perangkat elektronik yang membutuhkan tegangan yang konstan dan stabil.

3. Elektronika Kendaraan

Dalam industri otomotif, elco juga memiliki peran penting. Dalam sistem pengapian elektronik, elco digunakan sebagai penyimpan energi untuk menghasilkan lonjakan tegangan yang tinggi saat busi dinyalakan. Selain itu, elco juga digunakan dalam sistem audio kendaraan untuk meningkatkan kualitas suara dan memberikan daya tambahan saat dibutuhkan. 

Artikel terkait: fungsi elco pada aki motor membuat aki awet, benarkah?

Penghitungan Nilai Kapasitansi Elco

Untuk menghitung nilai kapasitansi yang dibutuhkan pada elco dalam suatu rangkaian elektronik, langkah-langkah berikut dapat diikuti:

1. Identifikasi kebutuhan rangkaian: Tentukan fungsi elco dalam rangkaian dan kebutuhan kapasitansi yang diinginkan. Misalnya, apakah elco digunakan sebagai penyimpan energi, penyaring sinyal, atau untuk tujuan lainnya.

2. Analisis tegangan: Periksa tegangan kerja maksimum yang akan diterapkan pada elco. Tegangan ini harus berada dalam rentang tegangan yang dapat ditoleransi oleh elco tersebut. Jika tegangan terlalu tinggi, elco dapat rusak.

3. Hitung muatan yang dibutuhkan: Muatan yang dibutuhkan oleh elco dapat dihitung menggunakan rumus Q = C × V, di mana Q adalah muatan (dalam coulomb), C adalah kapasitansi (dalam farad), dan V adalah tegangan (dalam volt). Tentukan nilai muatan yang dibutuhkan oleh rangkaian.

4. Pilih nilai kapasitansi yang sesuai: Dengan mengetahui nilai muatan yang dibutuhkan, dapat memilih nilai kapasitansi yang sesuai. Nilai kapasitansi elco tersedia dalam satuan farad, mikrofarad, dan picofarad. Pastikan untuk memilih elco dengan kapasitansi yang cukup untuk memenuhi kebutuhan rangkaian.

Yang paling mudah dipahami adalah saat mengganti elco, dimana disitu akan tertera nilai asli yang akan diganti harus sesuai mulai dari kapasitas dan maksimal tegangan. 

jika anda merakit power suplai 12 colt misalnya, anda membutuhkan elco 470 volt 16 volt. untuk kapasitas anda bisa sesuaikan dengan kebutuhan, jika power suplai untuk kebutuhan suplai amplifier  semakin besar semakin baik dalam menyetabilkan tegangan. 

Atau contoh lain ketika anda membutuhkan power suplai untuk amplifier dengan daya 500 watt keatas anda bisa menggunakan elco 10.000uf untuk menyetabilkan tegangan. Sehingga kinerja power amplifier tahan terhadap drop tegangan.

Perubahan nilai ketika elco di rakit seri dan paralel

Ini juga penting dipahami ketika akan menerapkan ke dalam rangkaian. anda bisa merubah nilai kapasitor dengan cara merakit du buah komponen elco atau lebih agar mencapai nilai yang dinginan. jika anda merakit secara paralel anda akan menambah nilai kapasitar, apabila anda merakit seri dua buah elco maka nilai kapasitanya berkurang. maka hal ini penting dipelajari lebih lanjut dalam artikel tentang: cara modifikasi dan menambah kapasitas elco

Menentukan Kerusakan Elco

Selain memahami penggunaan elco dalam rangkaian elektronik dan menghitung nilai kapasitansi yang dibutuhkan, penting juga untuk dapat mengidentifikasi kemungkinan kerusakan pada elco. Beberapa tanda kerusakan yang umum terjadi pada elco adalah sebagai berikut:

1. Pembengkakan atau kebocoran: Jika elco mengalami pembengkakan di bagian atas atau terdapat tanda-tanda kebocoran elektrolit, ini menunjukkan bahwa elco telah rusak dan perlu diganti. Pembengkakan atau kebocoran dapat disebabkan oleh kegagalan internal dalam elco.

2. ESR (Equivalent Series Resistance) tinggi: ESR adalah resistansi yang ada pada elco yang seharusnya nol. Jika ESR elco meningkat secara signifikan, ini dapat menunjukkan bahwa elco sudah rusak. Pengukuran ESR dapat dilakukan dengan menggunakan alat pengukur ESR atau menggunakan osiloskop dengan fitur pengukuran ESR.

3. Kapasitansi rendah: Elco yang rusak mungkin memiliki nilai kapasitansi yang jauh lebih rendah dari nilai yang seharusnya. Hal ini dapat diperiksa dengan menggunakan alat pengukur kapasitansi atau dengan mengganti elco dengan yang baru dan membandingkan nilai kapasitansi yang diukur.

4. Riak atau noise pada keluaran: Jika terdengar riak atau noise pada keluaran rangkaian yang menggunakan elco, ini dapat menandakan adanya kerusakan pada elco. Riak atau noise sering kali disebabkan oleh ketidakmampuan elco dalam menyaring sinyal dengan baik.

Penting untuk dicatat bahwa sebelum melakukan pengukuran atau mendiagnosis kerusakan pada elco, pastikan untuk mematikan daya dan mengosongkan muatan yang tersimpan dalam elco dengan hati-hati. Terutama elco dengan ukuran antara 100v-450v meskipun kapasitasnya kecil namun masih menyimpan jika rangkaian tidak bekerja dengan normal atau tidak ada beban dari elco yang menghabiskan muatan listrik di dalam elco. 

Demikian kita telah mempelajari dan memahmi seluk beluk elco yang sangat penting terutama tentang cara mengaplikasikannya di dalam rangkaian agar tidak salah yang berakibat fatal kepada elco dan rangkaian. 

Anda juga bisa baca artikel lama saya tentang fungsi elco pada rangkaian elektronik