Light Emitting Diode atau LED adalah merupakan sesuatu yang merujuk kepada komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju.
LED adalah keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor, warna-warna cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya.
Cara Menghitung Daya LED
Menghitung daya yang digunakan oleh dioda pemancar cahaya, atau LED, dapat menjadi bagian penting dari setiap proyek elektronik – terutama ketika memutuskan berapa banyak baterai yang mungkin Anda perlukan.
Untuk menentukan persyaratan daya LED, Anda perlu mengetahui berapa banyak arus yang mengalir melalui LED dan voltasenya.
Setelah Anda memiliki informasi ini, Anda dapat mengalikan arus dengan tegangan untuk menentukan kebutuhan daya LED.
Tentukan tegangan maju LED. Lihatlah lembar data pabrikan dan temukan spesifikasi untuk tegangan maju tipikal. Ini adalah perkiraan dekat dengan tegangan di seluruh dioda. Atau, ukur penurunan voltase di LED saat diterangi dengan voltmeter.
Jika tidak, perkirakan saja tegangan maju berdasarkan warna LED. Gunakan 1,8 volt untuk LED merah, 3,5 volt untuk LED putih, 3,6 volt untuk LED biru dan 2,1 volt untuk LED hijau, oranye atau kuning.
Tentukan arus listrik yang mengalir melalui LED. Lihatlah lembar data pabrikan dan temukan arus listrik khas yang terkait dengan tegangan maju yang khas.
Arus listrik ini mendekati perkiraan arus melalui dioda. Atau, ukur arus listrik melalui LED dengan ammeter jika Anda menginginkan nilai yang pasti. Jika tidak, hanya kira-kira memperkirakan bahwa arus yang melalui LED adalah sekitar 20 milliamperes.
Hitung kekuatan LED. Gandakan tegangan di LED oleh arus melalui LED. Misalnya, untuk LED yang memiliki tegangan maju sekitar 2,1 volt dengan arus khas yang terkait sebesar 20 milliamperes, hitung bahwa daya LED adalah 42 miliwatt, karena 2,1 dikalikan 0,02 adalah 0,042.
Ingat bahwa daya dalam watt sama dengan arus dalam ampere dikalikan dengan tegangan dalam volt, dan 1000 miliwatt sama dengan satu watt dan 1000 milliamperes sama dengan 1 ampere.
Anda juga dapat menghitung arus dan tegangan di LED. Ini mengharuskan Anda menganalisis sirkuit listrik yang merupakan bagian dari LED.
Jika rangkaian mengandung banyak komponen elektronik lain selain LED, ini bisa menjadi tugas yang rumit.
Kebanyakan sirkuit elektronik dengan LED yang telah dirancang untuk keandalan maksimum, telah dirancang sedemikian rupa sehingga LED memiliki tegangan yang berada di dekat spesifikasi tegangan maju yang diberikan oleh pabrikan.
Karenaa tegangan maju di LED menetapkan nilai arus listrik melalui LED, daya yang diperlukan oleh LED kira-kira sama dengan tegangan maju dikalikan dengan arus pada tegangan maju.
Saat mendekati daya, pertimbangkan bahwa arus yang melalui LED akan sangat bervariasi dengan hanya sedikit perubahan tegangan di LED.
Pertimbangkan juga bahwa LED yang berbeda, meskipun mereka menghasilkan cahaya warna yang sama, akan memiliki tingkat arus yang agak berbeda untuk tegangan maju yang sama.
Kenapa Lampu LED Lebih Hemat ?
Untuk Perhitungan Daya Lampu LED sebagai berikut :
a. Mencari Beban Kerja Lampu Led :
R = (Vs-Vd) / I
dimana,
R = Resistor
I = Arus LED ( Arus max. led = 20 mA )
Vs = Tegangan sumber ( Listrik PLN 220 V)
Vd = Tegangan kerja LED ( Tegangan kerja maksimal led = 3,7 Volt )
Jadi
R = ( 220V – ( 3,7 V x 25 pcs ) / 0.02 A
R = ( 220V – 92,5V ) / 0.02 A
R = 127.5 V / 0,02 A
R = 6375 ohm
b. Mencari Besarnya Arus Total Lampu Led :
Id = (Vs-Vd) / R
dimana,
Id = Arus Lampu Led
Vs = Tegangan Sumber
Vd = Tegangan kerja LED
R = Beban total LED
Jadi
Id = ( 220 V – 92,5 V ) / 6375 ohm
Id = 127,5 V / 6375 ohm
Id = 0.02 A
c. Mencari Besarnya Daya Lampu LED :
Pd = Id x Vd
dimana,
Pd = Besarnya daya lampu led
Id = Arus Lampu Led
Vd = Tegangan kerja yang dibutuhkan lampu led
Jadi
Pd = 0,02 A x 92,5 V
Pd = 1,85 Watt
Hanya dengan daya output sebesar 1,85 Watt kita dapat lebih hemat dalam penggunaan daya listrik dirumah kita.
Jika kita hitung berdasarkan tarif dasar PLN selama 1 bulan :
– Semisal lampu kita hidupkan selama 12 jam / hari ( jam 18.00 s.d. jam 06.00 )
– Harga Tarif Dasar Listrik PLN Per kWh
R1 Daya 450 VA = Rp 415 per kWh
R1 Daya 900 VA = Rp 605 per kWh
R1 Daya 1.300 VA = Rp 979 per kWh
R1 Daya 2.200 VA = Rp 1.004 per kWh
Rumus Perhitungannya = Pemakaian x Tarif Dasar Listrik
Semisal listrik rumah menggunakan 900 VA, maka perhitungannya sbb :
1,85 Watt x 12 jam = 22,2 Watt
Dalam 1 bulan = 22,2 Watt x 30 hari = 666 Watt (0,666 kWh)
Uang yang dikeluarkan untuk membayar lampu LED selama 1 bulan =
0,666 kWh x Rp 605,- = Rp 402,93,-
Dalam satu bulan kita hanya membayar biaya lampu sebesar Rp 402,93,-
Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)
Cara kerja LED hampir sama dengan Dioda yang memiliki dua kutub yaitu kutub Positif (P) dan Kutub Negatif (N), LED hanya akan memancarkan cahaya apabila dialiri tegangan maju (bias forward) dari Anoda menuju ke Katoda.
LED adalah terdiri dari sebuah chip semikonduktor yang di doping sehingga menciptakan junction P dan N. Yang dimaksud dengan proses doping dalam semikonduktor adalah proses untuk menambahkan ketidakmurnian (impurity) pada semikonduktor yang murni sehingga menghasilkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan.
Ketika LED dialiri tegangan maju atau bias forward yaitu dari Anoda (P) menuju ke Katoda (K), Kelebihan Elektron pada N-Type material akan berpindah ke wilayah yang kelebihan Hole (lubang) yaitu wilayah yang bermuatan positif (P-Type material). Saat Elektron berjumpa dengan Hole akan melepaskan photon dan memancarkan cahaya monokromatik (satu warna).
Apa itu Lampu LED ?
Lampu LED adalah merupakan sesuatu yang menunjukkan produk diode pancaran cahaya (LED) yang disusun menjadi sebuah lampu. Lampu LED memiliki usia pakai dan efisiensi listrik beberapa kali lipat lebih balik daripada lampu pijar dan tetap jauh lebih efisien daripada lampu neon, beberapa chip bahkan dapat menghasilkan lebih dari 300 lumen per watt.
Lampu LED akan menghasilkan terang sepenuhnya tanpa perlu waktu pemanasan (warm-up); usia pakai lampu neon juga berkurang jika sering menyalakan dan mematikan lampu. Biaya awal lampu LED umumnya lebih mahal. Degradasi pewarna LED dan material pembungkus mengurangi keluaran cahaya seiring waktu.