MANDIRI ENERGI: Membuat LSHE dengan LED

Kelebihan LED sebagai penyusun Lampu Super Hemat Enegi adalah

Tidak menghasilkan panas sehingga energi listrik mendekati 100% diubah jadi cahaya
Tahan sangat lama hingga 100.000 jam
Warna yang lengkap (merah, kuning, biru, hijau, putih, violet, infra merah).
Kecerahan yang tinggi (100 lument/watt).
Kecepatan on – off yang tinggi sehingga dapat membawa data (ekspansi sebagai wireless).

Kelemahannya adalah : pancaran cahaya yang berarah pada 30 derajat membutuhkan banyak spot lampu dibanyak titik dalam sebuah ruang.

Namun diantara kelebihan tersebut, LED memiliki karakter memerlukan penanganan arus yang sangat ketat. Secara umum untuk LED diameter 3 mm – 5 mm, memerlukan batasan arus sebesar 20 mA sampai dengan 25 mA . (1 A = 1000 mA). Bila ketentuan ini tidak dipenuhi, maka dalam sepersekian detik LED akan terbakar.

Namun sekarang telah banyak beredar LED 1 watt untuk tujuan penyinaran spot (terfokus) dengan demikian arus yang diperlukan sebesar 330 mA. Perkecualian untuk LED jenis ini memerlukan pendinginan pada kaki katodanya, karena panas yang dihasilkan bila tidak dibenam kedalam heatsink , dapat merusak LED.

Untuk dapat merakit LED perlu dipahami ketentuan sebagai berikut :

Mengetahui tegangan minimal LED (merah 2,4 Volt, Biru 4 Volt, Putih 3,1 Volt)
Mengetahui daya LED ( Bisa dilihat dari besar kecilnya ukuran).
Mengetahui kaki KATODA (negatif) dan ANODA (positip).

Dengan melihat gambar diatas, nampak bahwa LED secara umum menggunakan tegangan kerja 3V. Bila tegangan yang diberikan pada LED lebih besar dari 3V maka akibat adanya zener internal maka meskipun diberi tegangan 12 V, asal arusnya tidak melebihi spesifikasi LED misal 20 mA, maka tegangan pada LED akan tetap digenggam pada tegangan 3 V. Bila arus dinaikan menjadi 40 mA maka LED akan berubah warna menuju kuning selanjutnya terbakar .

Untuk mengetahui kaki LED ada baiknya menggunakan baterai AA 1,5 V sebanyak 2 buah yang diseri menjadi 3V. Ini lebih meyakinkan kaki –kaki pada LED mana yang positip dan mana yang negatif dibandingkan hanya melihat tanda pada fisiknya. Selain itu juga LED memiliki cacat produksi yaitu bila kita jajarkan LED sebanyak 10 buah pada tegangan 3V maka 1 diantara 10 LED akan menyala lebih terang dari yang lain, selain itu ada yang sangat redup sekali yang berarti meski LED secara normal memiliki tegangan genggam 3V beberapa LED menghendaki bekerja pada tegangan 4V .

Dengan cara tersebut diatas, maka LED yang normal dapat dipisahkan untuk memudahkan perancangan selanjutnya. Untuk membuat lampu panjang umur dengan LED maka pilihan LED yang akan digunakan dapat dilihat dari tabel berikut .

NO	DIAMETER LED	TEGANGAN (V)	ARUS (mA)	DAYA (watt)
1	3 mm	3	20	0,06
2	5 mm	3	25	0,075
3	8 atau 10 mm	3	30	0,09
4	SMD	3	20	0,06
5	Desain khusus	3	330	1
© Tsabita Mandiri Energi

Bila menggunakan LED dengan diameter 5 mm, maka arus optimal yang dapat diberikan adalah 25 mA. Bila arus melebihi nilai tersebut maka umur LED dapat berkurang dari ketentuan semula. Misalkan LED memiliki life time 100.000 hour pada arus 20mA maka bila arus lebih kecil dari nilai tersebut umur LED menjadi semakin panjang, sedangkan bila lebih besar dari 20 mA umur LED bisa kurang bahkan bisa hanya dalam beberapa detik.

Cara merangkai LED

Untuk membuat lampu panjang umur dengan LED, yang pertama perlu kita ketahui adalah tegangan aplikasi yang akan diberikan kepada LED. Apakah 3Volt (2 baterai AA) , 6 Volt (Baterai SLA panasonic), 12 Volt (baterai mobil), 24 Volt (baterai kendaraan berat / truk) , 110 V AC maupun 220 V AC (sesuai standar masing-masing negara) .
Menentukan arus kerjanya misal 20 mA untuk LED 3 mm pada tegangan baterai mobil 12 Volt, Dengan demikian dapat diperoleh Resistor memakai rumus berikut ;

RESISTOR = (Tegangan Aplikasi – Tegangan LED)/ Arus LED

RESISTOR = (12 V- 3V) / 20 mA

RESISTOR = 450 Ohm

Bila jatuh tegangan pada LED diabaikan maka

RESISTOR = (12 V / 20 mA)

RESISTOR = 600 Ohm

Menentukan arus kerjanya misal 25 mA untuk LED 5 mm pada tegangan baterai mobil 12 Volt, Dengan memakai rumus berikut ;

RESISTOR = (Tegangan Aplikasi – Tegangan LED)/ Arus LED

RESISTOR = (12 V- 3V) / 25 mA

RESISTOR = 360 Ohm

Bila jatuh tegangan pada LED diabaikan maka

RESISTOR = (12 V / 20 mA)

RESISTOR = 480 Ohm

Hasilnya adalah bila dirangkaian LED 5mm sebanyak 20 buah , maka daya LAMPU hanya sebesar 1,5 Watt . Sangat irit energi listrik dan nyalanya sebanding bahkan nbisa lebih terang dari lampu pijar 5 watt . tergantung warna LED ada yang warm white ada yang cool daylight.

Untuk membuat LAMPU yang kompak, dengan jumlah LED yang banyak namun tempatnya sangat sempit maka resistor yang digunakan dapat direduksi dengan cara merangkaikan LED secara seri .

Bila jatuh tegangan LED adalah 3 V dan LED 5 mm diseri sebanyak 3 buah , maka total jatuh tegangan menjadi 3 x 3 V = 9V .

RESISTOR = (12 V – 9V) / 25 mA

RESISTOR = 120 Ohm

cara ini cukup hemat, tetapi memiliki kekurangan bila salah satu LED mati maka satu baris akan padam .

Semua cara diatas adalah cara konvensional menggerakan LED yang paling mudah dan murah . Ada cara yang sangat efisien lagi dalam segi pemakaian daya listrik yaitu dengan sistem multi pleksing . Artinya dihidupkaan secara bergantian dengan kecepatan on off mulai dari 1KHz hingga 20KHz. Dengan kecepatan tersebut maka kedipan lampu tidak tertangkap mata manusia. Misal ada 10 baris LED digerakan secara multipleksing maka konsumsi arusnya hanya 1/10 dari cara biasa. Kalau 20 baris maka konsumsinya hanya 1/20 dari cara biasa.

KEGIATAN PENGGANTIAN LAMPU BIASA DENGAN LAMPU SUPER HEMAT ENERGI YANG DIPRAKARSAI GEDUNG PUTIH (PRESIDEN OBAMA) DALAM EVENT LOMBA GEDUNG YANG HEMAT LISTRIK TELAH MEMMBUAT BANYAK HOTEL, PERUSAHAAN DAN TOSERBA DAPAT MEMANGKAS BIAYA LISTRIKNYA HINGGA 30 % - 40 % .

Kenapa belum sampai 50% ya , karena ada alat alat lain yang tidak dapat dipangkas listriknya seperti eskalator, lift, ac sentral, pompa air . Kalau dibuat irit tenaganya malah tidak ada . Kalau diperumahan atau skala rumah tangga dapat dilakukan hingga 70% . Artinya kita hanya menggunakan listrik 30% saja dari semula dengan cara :

1. Mengganti lampu CFL dengan LSHE

2. Mengganti PC dengan Netbook (30 watt dengan harga Rp 2,5 jt

3. Mengganti TV 21 inch CRT dengan LCD (sekarang Rp 700.000) sudah dapat TV LCD

4. Mengganti AC satu PK 1500Watt dengan AC sharp 350 Watt.

5. Mengganti lemari es 150 watt 4 tahun yang lalu dengan sharp terbaru yang hanya 70 Watt