dikutib dari/www.gemar-elektronika.co.cc

Lampu Tidur LED

L

Lampu Tidur LED
Konstruksi
Photo Proyek
Cara Kerja Rangkaian

Sewaktu kita tidur, rumah kita tidak perlu menggunakan lampu yang terang benerang. Cukup menggunakan lampu tidur. Gunakanlah lampu tidur paling hemat energi yakni lampu tidur LED. Seorang kawan kami dapat menghemat rekening listrik sampai Rp.50,000,- perbulan; setelah memadamkan lampu dan menggantinya dengan lampu tidur LED selama tidur.
Lampu LED
Si Mungil Yang awet

Lampu LED mempunyai keunggulan dibandingkan dengan Teknologi lampu lainnya. Konon LED dapat tahan sampai 100.000 jam. Ini artinya kita bila LED kita nyalakan 24 jam sehari ia akan tahan selama 10 tahun. Hebat bukan? Padahal lampu Fluorencent umumnya hanya tahan 1-3 tahun saja.

Sekarang LED banyak digunakan pada lampu senter (Flash Light). Penggunaan LED pada lampu senter sangat ekonomis dibandingkan dengan lampu senter dengan lampu pijar. LED membuat baterai lampu senter tidak lekas habis alias irit.

Lampu LED kini mulai populer dan digunakan dimana-mana.

* Di jalan Raya
o Lampu rem mobil
o Lampu sign mobil
o Lampu lalu lintas
* di tempat umum
o Petunjuk : EXIT, TOILET, OPEN
o Running Text untuk iklan
* dirumah tangga
o Lampu Tidur
o Lampu baca

Di toko alat-alat listrik dapat anda beli lampu tidur (lampu redup) LED dan lampu baca LED. Lampu LED tersebut mempunyai daya (bilangan Watt) yang kecil. Jadi apabila kita menggunakan Lampu LED untuk lampu tidur ataupun lampu baca, pastilah akan menghemat pemakaian listrik. Sekarang adalah jaman dimana penghematan energi harus kita laksanakan. Dunia berada dalam bahaya pemanasan global karena itu mari kita ikut serta memcegah agar tidak semakin berkelanjutan. Salah satu cara mencegah pemanasan global ialah dengan menghemat listrik. Keuntungan lain menghemat listrik akan mengurangi tagihan rekening listrik.

Pada waktu kita tidur, lampu diruang tidur dan ruang lainnya kita padamkan. Bila anda tidak nyaman dalam kegelapan ketika tidur anda dapat menggunakan lampu redup yang lebih hemat energi. Pastikanlah menggunakan lampu tidur LED; karena LED mempunyai Watt yang sangat kecil

Untuk urusan lampu tidur yang paling kecil dayanya, lampu LED lah juaranya. Tetapi jangan salah mengerti. Lampu LED yang berdaya kecil belum tentu lebih efisien. Ada orang yang memasang banyak lampu LED untuk menerangi sebuah kamar. Mereka menyangka dengan cara demikian mereka akan menghemat energi, hal tersebut tidak benar. Mari kita membahas lebih mendalam. Efisiensi lampu dikenal dalam istilah efficacy dengan satuan lumen/watt. Lumen adalah daya dari cahaya tampak. Jadi lumen/watt adalah berapa banyaknya cahaya yang dapat dihasilkan tiap wattnya. Makin besar eficacy suatu lampu makin efisien lampu tersebut. Eficacy untuk tiap jenis lampu dapat dibaca pada tabel dibawah ini :
Efficacy berbagai teknologi lampu. Lampu Efficacy
(Lumen/Watt) Umur pakai
(jam)
Pijar 5W 6 1000-2000
Pijar 40W 12 1000-2000
Pijar 100W 17 1000-2000
LED putih 15 - 19 100,000
Fluorencent 30 - 80 10,000 - 24,000

Dari tabel jelaslah bahwa apabila kita ingin berhemat energi gunakanlah lampu Fluorencent karena lampu jenis ini mempunyai efficacy yang paling tinggi. Jadi sedapat mungkin gunakanlah lampu Fluorencent. Jika demikian mengapa kita menggunakan lampu tidur LED? Duduk persoalannya adalah demikian : Lampu Florencent 3 watt masih terlalu terang untuk digunakan sebagai lampu tidur, sementara membuat lampu flurencent dibawah 3 Watt sulit dilakukan. Karena itu kita gunakan LED yang mempunyai efficacy yang lebih baik dibanding lampu pijar. ingat kasus flash light diatas.

Sebuah LED mempunyai daya yang kecil sekali, sekitar 0.03 watt. Bisanya agar dicapai kuat penerangan yang memadai kita merangkai beberapa buah LED membentuk LED cluster. Pengalaman saya 8 buah LED sudah cukup untuk sebuah lampu tidur. Daya yang diperlukan 8x0.03 = 0.24 Watt! Sangat ekonomis bukan. Itulah sebabnya saya menyebutnya si mungil yang awet.

Selain sebagai lampu tidur, LED juga sangat baik digunakan sebagai lampu baca karena sebuah lampu baca tidak memerlukan lampu dengan bilangan lumen yang tinggi. Hal tersebut disebabkan :

* Jarak lampu dibuat dekat
* Berkas cahaya dapat dikosentrasikan

Menurut fisika kuat penerangan (bilangan Lux) akan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Jadi akan sangat menguntungkan apabila jarak lampu dan object sangat dekat. Pada lampu baca hal ini dapat dilakukan karena object yang akan diterangi tidak terlalu luas. Lagi pula berkas cahaya pada lampu baca dapat kita kosentrasikan (dengan lensa atau pemantul) sehingga dapat diperoleh intensitas yang tinggi. Dengan menggabungkan kedua teknik diatas, lampu baca hanya memerlukan daya yang kecil. Dalam hal ini lampu baca LED sangat sesuai.

Bukan tidak mungkin, bila teknologi LED sudah semakin maju, efficacy LED akan mengalahkan Fluorencent. Semua lampu nantinya akan diganti dengan lampu LED. Kita tunggu saja kejutan yang akan dibuat LED

Konstruksi
LED putih Ultra-Bright

Kini tersedia LED berbagai warna : merah, hijau, kuning, biru dan lainnya. Umumnya LED yang digunakan sebagai Lampu tidur adalah LED putih sangat terang "Ultra Bright". Sebenarnya LED hanya dapat menghasilkan warna tertentu (monocromatic). Seperti kita ketahui cahaya putih adalah campuran berbagai warna. Sebenarnya LED putih adalah LED biru yang dilapisi fluor. Jadi cahaya putih berasal dari lapisan flour yang berpendar ketika cahaya biru tertimpa lapisan tadi.

Komponen-komponen elektonika yang perlu anda beli merakit sendiri lampu tidur LED
Daftar komponen lampu tidur LED Jenis Simbol Rating
Resistor R1, R2 680 ohm; 1/2W
R3 470k ohm; 1/2W
Kapasitor C1 220 nF; 400V
C2 47 uF; 50V
DIODA D1-D4 1N4007
DIODA Zener DZ1, DZ2 18V, 1/2W
LED LED1-LED8 putih; ultra bright

Anda harus pula membeli : Kabel, fitting, saklar dan lain-lain. Sebagai wadah dari lampu saya membuat membuat sendiri dari kayu dan tripeks yang direkat dengan paku dan Lem PVac. Wadah berbentuk kotak berlubang kemudian lubang saya tutup dengan lembaran Plastik (PolyPropilene-sheet).

Skema Rangkaian Lampu Tidur LED
Skema Lampu Led

Pola PCB untuk lampu LED dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Pastikan anda mencetak dalam ukuran 300 pixel/inch untuk mencapai ukuran 100%

PCB lampu Led
PCB Lampu LED

Layout lampu Led
Layout Lampu LED






Photo proyek
Rencana lampu Led Rencana Perakitan
PCB lampu Led

Cara Kerja Rangkaian
Tanpa kehilangan Energi

LED harus dinyalakan dengan arus searah (DC). Selain itu, LED tidak boleh langsung dihubungkan dengan baterai atau sumber tegangan DC. Arus yang besar akan mengalir, LED seketika akan rusak. Sebelum dihubungkan dengan baterai harus dipasang hambatan sebagai pembatas arus.

LED yang dipasang sebagai lampu tidur haruslah dapat bekerja dengan tegangan jaringan AC 220V. Karena untuk menyalakan LED diperlukan arus DC, maka tegangan jaringan perlu kita searahkan dahulu. Sebagai penyearah digunakan jembatan dioda D1, D2, D3 dan D4.
Skema Lampu Led

Arus yang mengalir pada LED harus dibatasi sekitar 10mA. Dalam hal ini hambatan tidak digunakan sebagai pembatas arus karena akan memboroskan energi berupa panas. Sebagai pembatas arus kita gunakan kapasitor C1. Penggunaan tegangan AC meskipun cukup merepotkan ada untungnya juga. Kita dapat menggunakan kapasitor yang tidak memakan daya sebagai pembatas arus. Ini tidak dapat diterapkan pada rangkaian arus searah! Pembatas arus pada tegangan searah haruslah berupa hambatan yang memboroskan energi

Setelah anda melihat-lihat gambar "Skema Lampu Tidur LED" timbullah pertanyaan dalam benak anda; karena dalam rangkaian tersebut terdapat beberapa hambatan. Bukankah kita sepakat tidak menggunakan hambatan agar tidak ada energi yang terbuang? Penggunaan hambatan tersebut hanyalah sebagai "bumbu penyedap". Nanti saya jelaskan kegunaannya. Bila anda seorang perfeksionis yang tidak setuju dengan adanya hambatan tersebut anda dapat membuangnya. Bagaimanapun kita usahakan agar hambatan memakan daya sekecil mungkin.

Mari kita bahas satu-persatu fungsi dari hambatan tersebut. Hambatan R1//R2 berguna untuk membatasi arus kejut kapasitor ketika pertama kali dinyalakan. Arus kejut paling besar terjadi bila kebetulan dinyalakan tepat pada tegangan puncak. Bila arus kejut tidak dibatasi mungkin akan memperpendek umur dioda, C1 dan C2. Rating daya R1//R2 sengaja dibuat berlebihan agar mampu menahan arus kejut. R1 dipararel dengan R2 agar diperoleh rating daya yang besar. Hambatan R3 berfungsi membuang muatan kapasitor ketika lampu dipadamkan. Kapasitor yang terbuang muatannya membantu mengurangi arus kejut. Apabila muatan kapasitor tidak dibuang, kita dapat tersengat listrik ketika logam steker (konektor) kita pegang setelah steker kita cabut dari stop kontak (outlet listrik).

Hambatan-hambatan tersebut praktis tidak memakan daya. R1//R2 dibuat jauh lebih kecil dari reaktansi kapasitif C1 (=Xc). Sedangkan R3 dibuat jauh lebih besar dibandingkan Xc.

C2 berguna untuk meratakan arus searah. Bila C2 ditanggalkan arus yang mengalir pada LED akan berupa arus searah berdenyut. Ini akan mengakibatkan kedipan nyala lampu dengan frekwensi dua kali frekwensi tegangan jaringan, jadi 100 kedipan tiap detik. Kebanyakan orang tidak menyadari adanya kedipan secepat itu. Tetapi untuk orang yang sensitif kedipan ini sangat mengganggu.

Dioda Zener Dz1 dan Dz2 dalam keadaan normal tidak bekerja. Jumlah tegangan tembus kedua dioda dibuat lebih besar dari tegangan LED. Apabila salah satu LED putus dan dioda Zener tidak dipasang, maka pada C2 akan terbit tegangan cukup besar. Sebesar tegangan puncak jaringan listrik (=311 Volt). Ini akan merusak kapasitor C2. Dioda Zener mencegah hal tersebut terjadi. Tegangan yang terbit pada C2 ketika LED putus hanyalah setinggi jumlah tegangan tembus Dioda Zener. Gantilah LED yang putus dengan yang baru niscaya lampu bekerja kembali!

Selain untuk lampu tidur, rangkaian LED semacam ini dapat dikembangkan menjadi lampu baca, Lampu petunjuk : OPEN, Kasir, Toilet, Exit, Lampu untuk nomor rumah, nama toko, rumah makan, hotel dan lainnya. Bila anda tertarik membuat lampu semacam itu anda perlu merancang sendiri