Modul PCB pada unit dalam AC (Indoor AC) I

Komponen Modul Printed Circuit Board (PCB) pada Unit Indoor Pendingin Udara (AC)

Peran PCB pada unit luar AC (Indoor AC)

Unit Pendingin Udara (AC) modern telah berevolusi dari sekadar perangkat mekanis menjadi sistem yang sangat terintegrasi, di mana elektronika memainkan peran sentral. Di jantung kontrol elektronik ini terletak Papan Sirkuit Cetak, atau Printed Circuit Board (PCB), yang dapat dianalogikan sebagai "otak" pengatur seluruh operasi. Secara fundamental, PCB pada unit AC berfungsi sebagai sirkuit catu daya yang memiliki tugas krusial untuk mengonversi tegangan AC (arus bolak-balik) dari stopkontak dinding menjadi tegangan DC (arus searah) yang stabil untuk memberi daya pada berbagai komponen elektronik yang lebih sensitif. Proses konversi ini tidak hanya memastikan kompatibilitas daya, tetapi juga berkontribusi pada efisiensi energi dengan mengurangi kehilangan daya selama proses tersebut.

Pemilihan PCB oleh pabrikan tidak lepas dari sejumlah keunggulan desain yang signifikan. PCB menawarkan biaya produksi yang lebih rendah, yang memungkinkan pembuatan massal tanpa pengeluaran yang tinggi. Selain itu, PCB memiliki sifat yang sangat mudah untuk dikerjakan ulang (re-workable) jika terjadi kesalahan desain, dan ketersediaannya yang luas menjadikannya komponen standar industri yang dapat diandalkan. Dari sisi ketahanan, sebuah PCB memiliki umur simpan yang panjang, bahkan dapat mencapai 10 tahun. Keunggulan teknis lainnya adalah kemampuannya untuk mengurangi kebisingan elektronik (electronic noise) secara substansial. Hal ini dikarenakan komponen-komponen elektronik ditempatkan dengan jarak minimal, yang memungkinkan sinyal berjalan lebih pendek dan lebih bersih dibandingkan dengan penggunaan kabel tradisional. Desain PCB yang ringkas memungkinkannya untuk menampung ratusan komponen kecil yang terhubung menggunakan jalur tembaga, bukan kabel, sehingga sirkuit yang sangat kompleks dapat diciptakan dalam ruang yang terbatas. Integrasi ini mengubah peran PCB dari sekadar papan sirkuit pasif menjadi sebuah pusat koordinasi multifungsi. Papan sirkuit ini menerima input dari sensor suhu, memproses data tersebut menggunakan mikrokontroler, dan kemudian menghasilkan output berupa perintah untuk mengaktifkan atau menonaktifkan kompresor melalui relay atau mengatur kecepatan kipas. Analisis ini menunjukkan bahwa PCB adalah integrator sistem yang mengkoordinasikan subsistem mekanis dan elektronik menjadi satu kesatuan operasional. Akibatnya, setiap masalah pada satu komponen—misalnya, sensor suhu yang rusak—akan langsung memengaruhi seluruh rantai fungsional, menjadikan PCB sebagai titik diagnostik sentral dalam setiap upaya perbaikan.

Selain itu, desain yang ringkas ini memiliki implikasi teknis dan ekonomi yang luas. Kemampuan untuk menempatkan sirkuit yang kompleks dalam ruang yang kecil memungkinkan pabrikan untuk menciptakan unit AC indoor yang lebih kecil, lebih tenang, dan secara visual lebih menarik bagi konsumen. Pada saat yang sama, proses manufaktur menjadi lebih efisien karena kompleksitas sirkuit dipindahkan dari perakitan manual yang membutuhkan banyak kabel ke desain terintegrasi pada papan sirkuit. Ini adalah contoh bagaimana inovasi di tingkat komponen dapat secara fundamental mengubah efisiensi produksi dan pengalaman pengguna akhir.

Bentuk PCB Unit Indoor: Berdasarkan Arsitektur dan Kompleksitas.

Klasifikasi PCB pada unit indoor AC dapat dilakukan berdasarkan arsitektur fisik dan fungsinya. Masing-masing tipologi mencerminkan tingkat kompleksitas yang berbeda, yang secara langsung berkaitan dengan fitur dan kinerja unit pendingin.

Berdasarkan Lapisan Sirkuit

1. PCB Satu Sisi (Single-Sided): Ini adalah PCB yang paling mendasar, di mana semua komponen dan kabel konduktifnya berada di satu sisi papan. Jenis ini mudah diproduksi dan berbiaya rendah, menjadikannya ideal untuk produk elektronik dengan fungsionalitas sederhana, seperti AC non-inverter standar.
2. PCB Dua Sisi (Double-Sided): Merupakan pengembangan dari papan satu sisi, dengan kabel konduktif di kedua sisi papan. Jalur-jalur konduktif ini terhubung melalui lubang yang disebut via. PCB dua sisi digunakan ketika satu lapisan tidak lagi dapat menampung semua jalur yang diperlukan untuk produk yang lebih kompleks.
3. PCB Multi-Lapisan (Multi-Layer): Papan ini terdiri dari lebih dari dua lapisan konduktif yang dilaminasi bersama dengan bahan isolasi. Papan multi-lapisan adalah produk dari kebutuhan akan perangkat elektronik yang berkecepatan tinggi, multifungsi, berkapasitas besar, namun berukuran kecil dan ringan. PCB untuk AC inverter modern sering kali menggunakan desain multi-lapisan untuk mengakomodasi sirkuit penggerak motor yang kompleks dan komponen lain yang diperlukan.

Berdasarkan Fungsi

1. PCB untuk AC Non-Inverter: Papan ini dirancang untuk mengontrol operasi kompresor dengan logika on-off yang sederhana. Sirkuitnya relatif tidak rumit, dengan fokus utama pada manajemen daya, sensor suhu, dan pengoperasian relay untuk menyalakan atau mematikan kompresor.
2. PCB untuk AC Inverter: Ini adalah jenis PCB yang jauh lebih kompleks. Papan ini memiliki arsitektur yang canggih untuk mengontrol kecepatan putaran kompresor secara variabel, yang merupakan inti dari teknologi inverter. Kompleksitas ini mencakup sirkuit penggerak motor, sirkuit deteksi arus, dan modul-modul cerdas lainnya.

Perbedaan fundamental antara PCB AC non-inverter dan inverter dapat disimpulkan dalam tabel berikut, yang menyoroti pergeseran dari kontrol biner sederhana ke manajemen energi yang presisi dan adaptif.

Fitur Teknis Kunci	PCB AC Non-Inverter	PCB AC Inverter
Prinsip Kontrol	Biner (On/Off)	Variabel (Kecepatan dan Daya)
Kompleksitas Sirkuit	Sederhana, statis	Sangat kompleks, dinamis
Jumlah Lapisan	Umumnya satu atau dua sisi	Multi-lapisan untuk sirkuit yang padat
Komponen Utama	Relay, kapasitor, mikrokontroler dasar	Intelligent Power Module (IPM), sirkuit deteksi arus dan motor, mikrokontroler canggih
Efisiensi Energi	Lebih rendah karena siklus on/off konstan	Jauh lebih tinggi karena dapat beradaptasi dengan beban pendinginan

 

Komponen dan Sirkuit Kunci

PCB unit indoor AC adalah sebuah ekosistem elektronik yang terdiri dari berbagai komponen yang bekerja sama untuk mengontrol seluruh fungsionalitas unit. Komponen-komponen kunci ini membentuk lapisan-lapisan sirkuit yang terintegrasi secara fungsional.

Modul Catu Daya (Power Supply Unit)

Ini adalah sirkuit pertama pada PCB yang menerima tegangan tinggi 220V AC dari instalasi listrik rumah. Tugas utamanya adalah menurunkan dan menstabilkan tegangan ini, serta mengonversinya menjadi tegangan DC yang lebih rendah, seperti 5V atau 15V, yang dibutuhkan oleh mikrokontroler dan komponen elektronik lain yang sensitive.
Sistem Kontrol dan Logika

• Mikrokontroler (MCU): Dikenal sebagai "otak" dari sistem AC, mikrokontroler adalah unit pemrosesan yang bertanggung jawab atas seluruh keputusan operasional. Ia menerima data dari sensor, memprosesnya sesuai dengan pengaturan suhu yang ditetapkan pengguna, dan mengirimkan perintah ke komponen lain untuk mengatur operasi kompresor, kipas, dan lain-lain
• Memori (EEPROM): Komponen memori ini digunakan untuk menyimpan data konfigurasi penting. Kerusakan pada memori EEPROM dapat menyebabkan PCB tidak dapat beroperasi dengan benar dan sering kali memicu kode kesalahan.

Sistem Sensor

Unit indoor memiliki dua sensor suhu utama yang terhubung ke PCB untuk memantau kondisi lingkungan secara real-time:

• Sensor Suhu Ruangan/Termis Ruangan (Room Temperature Sensor): Mengukur suhu udara di dalam ruangan. Berdasarkan data ini dan suhu yang ditetapkan oleh pengguna, mikrokontroler akan memutuskan kapan harus menyalakan atau mematikan kompresor.
• Sensor Suhu Koil/Termis Evaporator (Coil Temperature Sensor): Mengukur suhu koil evaporator. Informasi ini sangat penting untuk mencegah koil membeku, yang dapat menghambat aliran udara dan mengurangi efisiensi pendinginan.

Sirkuit Penggerak (Driver Circuits)

• Relay: Relay adalah sakelar elektromagnetik yang dikendalikan oleh mikrokontroler. Fungsi utamanya adalah untuk mengaktifkan atau menonaktifkan komponen bertenaga tinggi seperti kompresor unit outdoor. Kerusakan pada relay seringkali menjadi penyebab mengapa kompresor tidak dapat menyala.
• Kapasitor Kipas (Fan Capacitor): Komponen berbentuk silinder ini menyediakan lonjakan daya yang diperlukan untuk menghidupkan motor kipas unit indoor.

Sistem Komunikasi dan Antarmuka

·         Penerima Inframerah (IR Receiver): Modul ini bertugas menerima sinyal inframerah dari remote control AC. Sinyal ini kemudian diterjemahkan menjadi perintah yang dapat dipahami oleh mikrokontroler.
·         Modul Komunikasi: Pada AC pintar, PCB indoor juga dilengkapi dengan modul komunikasi nirkabel (misalnya, Wi-Fi) yang memungkinkan unit terhubung ke internet dan dikontrol melalui aplikasi pada smartphone. Ini adalah contoh integrasi yang memungkinkan kontrol jarak jauh dan fungsionalitas pintar lainnya.

Perbedaan Sirkuit Kontrol Inverter vs. Non-Inverter

Meskipun PCB pada AC non-inverter dan inverter memiliki komponen dasar yang serupa, arsitektur sirkuit dan filosofi kontrolnya sangatlah berbeda.

Mekanisme Operasi Non-Inverter

Unit AC non-inverter beroperasi dengan siklus sederhana dan biner: kompresor menyala pada kapasitas penuh ketika suhu ruangan naik di atas titik yang ditetapkan, dan mati sepenuhnya ketika suhu turun di bawahnya. Logika on-off yang berulang-ulang ini menciptakan fluktuasi suhu yang halus dan mengonsumsi energi secara tidak efisien karena kompresor harus terus-menerus melakukan siklus start-stop yang membutuhkan daya tinggi.

Prinsip Kerja Sirkuit Inverter

Teknologi inverter berfokus pada manajemen daya yang berkelanjutan dan presisi. Sirkuit inverter bekerja dengan mengubah tegangan AC dari stopkontak menjadi tegangan DC, dan kemudian menggunakan sirkuit lanjutan untuk mengubahnya kembali menjadi tegangan AC dengan frekuensi dan tegangan yang dapat divariasikan. Kemampuan untuk memvariasikan frekuensi dan tegangan inilah yang memungkinkan PCB inverter untuk mengontrol kecepatan motor kompresor secara akurat.

Di jantung sirkuit inverter terdapat Intelligent Power Module (IPM), sebuah sirkuit penggerak yang mengontrol motor kompresor dengan efisiensi tinggi.7 IPM menerima sinyal kontrol dari mikrokontroler, yang memungkinkannya untuk menyesuaikan kecepatan putaran kompresor secara

real-time berdasarkan beban pendinginan yang dibutuhkan. Untuk memastikan kontrol yang akurat, PCB inverter juga dilengkapi dengan sirkuit deteksi tingkat lanjut, seperti sirkuit deteksi arus DC dan deteksi Emf Balik motor (motor back-emf). Sirkuit-sirkuit ini memberikan umpan balik konstan kepada mikrokontroler, memungkinkannya untuk memantau dan menyesuaikan putaran kompresor dengan presisi tinggi.

Transformasi dari kontrol on-off sederhana menjadi kontrol variabel yang canggih ini memiliki implikasi besar. PCB non-inverter pada dasarnya adalah sakelar yang dikendalikan secara elektronik. Sebaliknya, PCB inverter mengubah kompresor menjadi perangkat yang dapat dikontrol secara digital. Kemampuan untuk memvariasikan frekuensi dan tegangan secara langsung menghasilkan efisiensi energi yang jauh lebih tinggi dan pendinginan yang lebih stabil tanpa fluktuasi suhu yang drastic. Namun, kompleksitas ini datang dengan tantangan tersendiri; diagnostik dan perbaikan pada PCB inverter seringkali lebih rumit dan mahal karena melibatkan komponen-komponen canggih seperti IPM dan sirkuit deteksi yang tidak ditemukan pada model non-inverter.

Lebih lanjut, sistem AC inverter adalah satu kesatuan yang terintegrasi secara digital. Terdapat komunikasi digital yang konstan antara PCB unit indoor dan outdoor. PCB indoor memerintahkan PCB outdoor untuk menyesuaikan kecepatan kompresor berdasarkan data sensor suhu, dan PCB outdoor melaporkan status operasionalnya kembali ke unit indoor. Kegagalan dalam transmisi komunikasi ini, yang dapat ditunjukkan oleh kode kesalahan seperti U4 pada unit Daikin, akan menghentikan seluruh sistem. Oleh karena itu, diagnostik masalah pada AC inverter tidak hanya terbatas pada satu PCB, tetapi harus mencakup seluruh sistem komunikasi, yang membutuhkan pemahaman holistik tentang seluruh arsitektur sistem.

Wawasan PCB dari Manual Servis dan Dokumen Teknis

Pabrikan AC terkemuka menggunakan arsitektur PCB untuk mengimplementasikan fungsionalitas unik mereka, yang sering kali dapat dilihat dari kode kesalahan atau diagram sirkuit mereka.

PCB Daikin

Manual servis Daikin memberikan wawasan langsung tentang cara PCB unit indoor berfungsi dan mengidentifikasi masalah. Kode kesalahan A1 secara spesifik mengindikasikan kerusakan pada PCB unit indoor, sementara kode seperti C4 dan C9 menunjukkan kegagalan pada sensor suhu yang terhubung ke PCB, yaitu sensor penukar panas dan sensor suhu hisap. Yang paling signifikan, kode

U4 mengonfirmasi konsep komunikasi inter-unit, yang menunjukkan "kegagalan transmisi antara unit indoor dan outdoor." Kode ini adalah bukti bahwa PCB di kedua unit harus berkomunikasi dengan baik agar sistem dapat berfungsi.

PCB Samsung

Sistem diagnostik Samsung juga memberikan petunjuk berharga tentang penyebab kegagalan PCB. Kode kesalahan seperti E1 atau 21 menunjukkan sensor suhu ruangan yang rusak, sementara E1 atau 63 secara langsung menunjuk pada kerusakan EEPROM pada PCB. Ini menunjukkan bahwa masalah pada komponen vital di PCB adalah penyebab umum kegagalan. Selain itu, Samsung juga menggunakan PCB untuk mengelola fitur-fitur pemeliharaan. Contohnya, kode

CF berfungsi sebagai pengingat untuk membersihkan filter, dan kode Cl mengaktifkan fungsi pembersihan otomatis untuk menghilangkan bau.

PCB LG Dual Inverter

LG, dengan teknologi Dual Inverter-nya, menempatkan mikrokontroler sebagai pusat kontrol untuk motor kompresor DC tanpa sikat (Brushless DC - BLDC). Arsitektur ini memungkinkan kontrol kecepatan kompresor yang sangat presisi, yang merupakan dasar dari fitur-fitur unik seperti "Watt Control" yang memungkinkan pengguna mengatur konsumsi daya untuk menghemat listrik.15 Hal ini menunjukkan bahwa PCB LG dirancang tidak hanya untuk mendinginkan, tetapi juga untuk mengoptimalkan efisiensi energi melalui kontrol yang sangat canggih.
 

Merek	Kode Error	Makna dan Keterkaitan dengan PCB Indoor		Sumber
Daikin	A1	Kerusakan pada PCB Indoor itu sendiri.
Daikin	C4	Sensor suhu penukar panas rusak.
Daikin	C9	Sensor suhu hisap rusak.
Daikin	U4	Kegagalan transmisi antara unit indoor dan outdoor.
Samsung	E1 / 21	Sensor suhu ruangan rusak.
Samsung	E1 / 63	EEPROM rusak pada PCB.
Samsung	E5	Sensor penukar panas indoor korslet atau terbuka.

 

Kegagalan dan Prosedur Diagnostik PCB

Pemahaman tentang penyebab kegagalan dan prosedur diagnostik adalah kunci untuk perbaikan yang efektif. Kerusakan PCB unit indoor AC dapat disebabkan oleh berbagai faktor, yang dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa kategori.

Penyebab Umum Kerusakan PCB

• Faktor Kelistrikan: Lonjakan daya (power surges) dan fluktuasi tegangan adalah salah satu penyebab utama kerusakan PCB. Lonjakan listrik mendadak, yang dapat disebabkan oleh sambaran petir atau masalah pada jaringan listrik, dapat membanjiri komponen elektronik yang sensitif dan menyebabkannya terbakar atau rusak.
• Faktor Lingkungan: Kelembaban dan kelebihan panas dapat merusak sirkuit. Kelembaban berlebih dapat menyebabkan korosi pada jalur tembaga, sementara penumpukan debu dan kurangnya ventilasi dapat menyebabkan komponen PCB menjadi terlalu panas dan rusak seiring waktu.
• Faktor Fisik: Kerusakan fisik, seperti penuaan komponen, cacat manufaktur, atau bahkan infestasi hama seperti kecoa yang dapat menyebabkan korsleting, juga merupakan penyebab umum kegagalan.

Gejala Kegagalan PCB

Kegagalan PCB seringkali ditunjukkan dengan gejala yang jelas. Unit mungkin tidak merespons perintah menyalakan atau mematikan, beroperasi secara tidak stabil (misalnya, menyala dan mati sendiri), atau menunjukkan kode kesalahan pada tampilan. Tanda-tanda fisik yang perlu diperhatikan termasuk bau terbakar, korosi pada terminal, atau jejak gosong pada papan sirkuit.

Panduan Diagnostik dan Keputusan Perbaikan

Langkah pertama dalam mendiagnosis masalah PCB adalah pemeriksaan visual menyeluruh untuk mencari tanda-tanda kerusakan fisik. Setelah itu, teknisi dapat menggunakan multimeter untuk menguji voltase pada titik-titik kunci dan memeriksa integritas komponen seperti sekering, kapasitor, dan relay. Mengisolasi masalah dengan mencabut sensor atau motor secara bertahap juga dapat membantu menemukan titik kegagalan.

Setelah masalah teridentifikasi, keputusan strategis harus dibuat: apakah akan memperbaiki atau mengganti PCB. Perbaikan dapat menjadi solusi jangka pendek yang lebih ekonomis untuk masalah kecil seperti jalur yang terbakar atau koneksi yang rusak. Namun, perbaikan mungkin tidak menyelesaikan masalah yang mendasarinya dan ada risiko kegagalan yang berulang. Penggantian total papan adalah pilihan yang lebih disarankan jika kerusakan parah, banyak komponen gagal, atau unit sudah tua. Penggantian menawarkan keandalan dan seringkali dilengkapi dengan garansi, memberikan solusi yang lebih andal dan tahan lama.

Rekomendasi Lanjutan

Analisis ini menunjukkan bahwa PCB adalah komponen multifungsi yang tidak hanya mengontrol operasi, tetapi juga bertindak sebagai sistem diagnostik yang penting. Perbedaan antara PCB AC non-inverter dan inverter tidak hanya pada komponennya, tetapi juga pada filosofi kontrol dan arsitektur sirkuit yang jauh lebih kompleks dan terintegrasi. Teknologi inverter, dengan kemampuannya untuk mengontrol kecepatan kompresor secara variabel, telah mengubah AC menjadi perangkat yang jauh lebih cerdas dan efisien, tetapi dengan kompleksitas yang lebih tinggi yang menuntut pemahaman teknis yang lebih dalam.

Untuk memperpanjang umur PCB dan memastikan kinerja AC yang optimal, pemeliharaan proaktif sangat dianjurkan. Ini mencakup pembersihan filter udara secara rutin untuk mencegah penumpukan debu dan memastikan aliran udara yang baik, serta tindakan pencegahan terhadap lonjakan daya listrik.10 Mengingat tren menuju AC pintar, PCB masa depan akan semakin mengintegrasikan modul komunikasi nirkabel dan fungsionalitas cerdas lainnya. Ini menunjukkan bahwa PCB akan menjadi lebih kompleks dan terhubung, menghadirkan peluang dan tantangan baru bagi teknisi.

Pada akhirnya, pemahaman mendalam tentang arsitektur, jenis, dan komponen PCB sangat penting bagi para profesional untuk melakukan diagnostik yang akurat dan perbaikan yang efektif. Hal ini tidak hanya meningkatkan keandalan layanan, tetapi juga memberikan nilai jangka panjang bagi konsumen.

Perawatan melalui service AC terdekat Whatsapp

Melayani Pemasangan/Instalasi AC, Jual-Beli AC, Tukar-tambah AC 

Note : Artikel disaring dari sumber Wikipedia, Google, Amin Cool Teknik, Teknisi AC, Google Gemini

Mohon Maaf apabila ada salah dalam tulisan ini bukan bermaksud mengajari hanya ingin berbagi, silahkan ambil yang baik buang yang tidak baik