Perhatikan gambar dibawah ini pada 4 LED kuning yang dipasang seri didapat nilai r sebanyak 120 Ohm

Dasar perancangan rangkaian LED adalah menggunakan rumus hukum Ohm :

V = I x R

dimana : V = Tegangan (Volt) I = Arus (Ampere) R = Hambatan (Ohm)

1. Rangkaian LED Seri

Dua Led yang disusun secara seri akan membutuhkan tegangan dua kali lebih besar. Jika ada tiga Led yang disusun seri maka tegangan yang dibutuhkannya akan menjadi tiga kali lebih besar, dan seterusnya. Contoh Kasus : Budi mempunyai battery 12 Volt, dia ingin menghidupkan LED 5 volt yang disusun secara seri sebanyak 2 buah agar menyala maksimal, arus LED standart adalah 20 mA. Berapakah nilai Resistor dan nilai daya Resistor yang dibutuhkan?

Jawaban :

Vs = 12 Volt

Vled = 2 x 5 Volt = 10 Volt

Iled = 20 mA

Nilai Resistor dapat dihitung dengan rumus berikut ini :

R = = (Vs-Vled)/Iled = (12 Volt-10 Volt)/(0.02 Ampere) = 100 Ohm

VResistor = Vs-Vled = 2 Volt

IResistor = Iled = 20 mA (Dalam rangkaian seri arus yang mengalir dalam setiap komponen adalah sama).

Daya Resistor dapat dihitung dengan rumus berikut ini :

P = VResistor x IResistor = 2 Volt x 0.02 Ampere = 0.04 Watt = 40 mW

Jadi, yang dibutuhkan untuk rangkaian LED seri tersebut adalah Resistor 100 Ohm dengan kemampuan daya 0.04 Watt, hal ini cukup dengan menggunakan Resistor 100 Ohm ¼ Watt yang ada dipasaran.

Di sini VLed adalah penjumlahan tegangan dua Led, sedangkan ILed adalah arus yang ditarik oleh Led. Karena Led disusun secara seri, maka arus yang melalui Led pertama adalah arus yang melalui Led kedua juga, sehingga di sini arus Led adalah tetap untuk perhitungan satu Led, yaitu 20mA (tidak menjadi dua kali lipat). Sekalipun (misalnya) ada seratus Led yang disusun secara seri, arusnya tetap saja 20mA, hanya tegangannya saja yang menjadi perlu lebih besar sesuai dengan banyaknya Led yang disusun.
Menyusun Led secara seri memerlukan tegangan minimal sebesar jumlah tegangan dari banyaknya Led yang disusun. Kelebihan dari penyusunan secara seri adalah lebih kecilnya bilangan daya yang dikonsumsi oleh Led dikarenakan arus yang ditariknya tidaklah berdasarkan penjumlahan banyaknya led.
Namun perlu diperhatikan bahwa dengan menyambungkan secara seri Led-Led, ada kemungkinan terjadi ketidak sinkronan kerja di antara Led-Led. Semua Led yang terlibat dalam sambungan seri haruslah mempunyai karakteristik yang benar-benar sama, tidak boleh ada yang berbeda. Jika dalam satu barisan seri ada Led yang berbeda karakteristik (misalnya ada perbedaan jenis atau perbedaan tegangan majunya karena berlainan pabrik/merk atau manufaktur) maka tegangan yang terbagi kepada setiap Led akan berlain-lainan pula. Ini bisa menyebabkan terjadinya pelimpahan tegangan yang berlebihan kepada salah satu Led, dan jika Led tersebut tidak mampu bertahan maka ia akan segera rusak. Dalam susunan seri, jika ada satu Led yang mati karena rusak, maka semua Led lainnya di dalam satu barisan seri tersebut akan ikut tidak menyala.

2. Rangkaian LED Paralel

Led yang disusun secara paralel tidaklah membutuhkan tegangan berkali lipat sebagaimana banyaknya Led. Jika satu Led (misalnya) membutuhkan tegangan 5 V, maka sepuluh Led tetap hanya membutuhkan tegangan 5 V. Sekalipun (misalnya) ada seratus Led disusun secara Paralel, tegangan yang dibutuhkan tetap saja 5 V. Namun arus yang dikonsumsinya akan menjadi berkali lipat sebagaimana banyaknya Led.

Contoh Kasus :

Budi mempunyai battery 12 Volt, dia ingin menghidupkan LED 5 volt yang disusun secara paralel sebanyak 2 buah agar menyala maksimal, arus LED standart adalah 20 mA. Berapakah nilai Resistor dan nilai daya Resistor yang dibutuhkan?

Vs = 12 Volt

Vled = 5 Volt

Iled = 2 x 20 mA = 40 mA

Nilai Resistor dapat dihitung dengan rumus berikut ini :

R = (Vs-Vled)/Iled = (12 Volt-5 Volt)/(0.04 Ampere) = 170 Ohm

VResistor = Vs-Vled = 7 Volt

IResistor = Iled = 40 mA

Daya Resistor dapat dihitung dengan rumus berikut ini :

P = VResistor x IResistor = 7 Volt x 0.04 Ampere = 0.28 Watt

Jadi, yang dibutuhkan untuk rangkaian LED seri tersebut adalah Resistor 170 Ohm dengan kemampuan daya 0.28 Watt, hal ini cukup dengan menggunakan Resistor 180 Ohm ½ Watt yang ada dipasaran.

Pada penyusunan Led secara paralel seperti ini arus yang dikonsumsi menjadi 2 kali lipat (sesuai banyaknya Led) padahal tegangannya adalah sama.

Loading Preview

Sorry, preview is currently unavailable. You can download the paper by clicking the button above.

Rabu, 05 September 2018 Elektronika, Tips & Trick Edit

LED adalah komponen elektronika keluarga dari Dioda yang dapat menghasilkan cahaya. Rangkaian menggunakan Light Emitting Diode adalah salah satu rangkaian yang paling sering dibuat. Selain berfungsi sebagai penerangan, LED juga berfungsi sebagai animasi kreatif atau sebagai penampil informasi seperti Dot Matrix.

Dalam penerapannya, setiap lampu led dipasangi resistor sebagai penghambat arus. Dengan menghambat arus yang masuk maka terang nyala led dapat diatur sesuka hati.Selain LED tungal , resistor juga dapat dipakai untuk Led Parallel dan LED Seri.

Resistor Untuk LED

Resistor biasanya digunakan untuk menurunkan tegangan atau menurunkan voltase, karena hukum alam dari resistor yang diseri akan membentuk sebuah pembagi tegangan. Tegangan terbesar mengalir pada resistor yang nilainya paling besar. Sedangkan arus yang mengalir adalah sama di setiap titik rangkaian seri.

Rangkaian Dasar LED

Seringkali dalam membuat project, kita hanya berpatokan pada skema yang ada. Padahal skema itu belum tentu benarnya. Dalam membuat project, setidaknya kita tau sedikit dari cara kerja, fungsi dan kegunaannya serta rumusnya juga.

Misalkan kita membuat project LED dengan mikrokontroller atau Dengan IC 4017. Tegangan kerja LED bermacam2, misalnya Led merah yang tegangannya 2-2,5 v dengan arus sebesar 20mA (max) dan LED putih dengan tegangan 3v dan arus sebesar 20mA (max). Rumus menghitung Resistor untuk led adalah :

Vs = Voltage Source atau Sumber Tegangan

Vd = Voltage Diode atau Tegangan kerja LED

Misal kita menghitung R LED Merah di sumber tegangan 12 V maka jika dihitung:

= (12 – 2 ) / 0,02A (Persamaan dari 20mA)

Karena R dengan nilai 500 tidak ada di pasaran, maka kita pakai nilai yang mendekati, yaitu 470 atau 560. Jika Kita pakai yang 470 maka arus akan lebih besar sedikit, jika kita pakai yang 560 maka arus akan lebih kecil sedikit tapi akan awet juga lednya daripada arus yang lebih besar. Jadi arus yang mengalir jika R = 560 adalah :

I = 10 / 560 = 0.018A = 18mA

Maka daya yang timbul sebesar :

P = 10 x 0,018A = 0,18 watt

jadi kita bisa memakai R dengan daya 0,25 watt (1/4 w) atau 0,5 watt (1/2w). Tentunya semakin tinggi watt resistor semakin mahal juga harganya.

LED seri dan LED Parallel

Jika ingin menggabungkan beberapa led menjadi seri atau parallel, tentu berubah lagi hitungannya. Intinya, jika LED seri maka arusnya tetap dan tegangannya bertambah. Sedangkan LED parallel arusnya bertambah namun tegangannya tetap.

Contoh 5 buah led superbright 5mm diseri maka V led adalah 5 * 3V = 15V dan arus tetap 20mA.

Rangkaian LED seri

Jika 5 buah LED tersebut diparallel maka V led tetap 3V namun I led adalah 20mA * 5 = 100mA atau 0.1A. tinggal dimasukkan lagi ke rumus diatas.

Rangkaian LED Parallel

Menggunakan Aplikasi

Selain menggunakan perhitungan manual, menghitung nilai resistor ini dapat pula dengan menggunakan aplikasi yang tersedia di Playstore. Contohnya adalah Elektrodoc dan Electronic Calculator. Penjelasan Aplikasi ini dan aplikasi lainnya dapat dibaca disini

Antarmuka Electrodoc

Superbrihgtleds.com merupakan situs informasi tentang LED mulai dari jenis, harga maupun perhitungan nilai LED yang anda gunakan. Anda dapat menggunakan situs ini untuk menghitung resistor untuk LED yang akan anda gunakan.

Antarmuka superbrightleds.com

Mungkin Juga muncul pertanyaan, Mengapa Rangkaian JT (JouleThief ) tidak memerlukan Resistor untuk LED nya. Karena output JT adalah tegangan tinggi dengan Kuat arus sangat rendah maka ketika masuk Ke LED tegangan tinggi itu akan drop sampai ambang tegangan kerja LED tersebut.