ART F.Dalu S. Diestha D.P. Deddy Susilo Modul lampu Full text

MOIJllf lAMPl! LED YANG DICATU OLEH SEI_ Sl!RYA
F Dahl Sei!O/l. lhestha D1oll Purnomu, Deddy 5,'us!lo

MODlJL LAMPlJ LEIJ YANG DICA TU OLEH SEL SURY A
F. Dalu Setiaji , Diestha Djati Purnomo, Deddy Susilo
e-mail: sotdagrt/:yahoo.com, diesthali(;gmail.com, sp_tech_engrlt;yahoo.co.id
Pro!:!ram Studi Teknik Elektro. Fa.l. ultas Teknik Elektronika dan Komputer- UKSW
.lalan Diponegoro 52

60. Salattga 507ll

Intisari
Mokalah ini membal1as tentang perancangan dan pembuatan sebuah perangkat
penerangan ruangan menggunakan modul lampu LED yang dibuat dari

ウセゥオュャ。ィ@

LED. yang dicatu sel surya. Modullampu LED (Light-Emitting Diode)yang dibuat
dibandingkan

ュセェオォ@


kerjanya dengan lampu pijar dan lampu CFL (compact

.tluorescents lamp). Orientasi set surya dapat diatur secara manual (pasit). atau secara
otomatis (a.l"tif) menyesuaikan pergerakan matahari. untuk mendapatkan energt
cahaya yang maksimal. Hasil pengujian menuqjukkan modul Jampu LED yang
dibuat. pancarannya reJatif terfokus dibandingkan lampu pijar dan lampu CFL.
Sedangkan pengaturan sel surya secara aktif man1pu memberikan peningkatan energi
listrik yang disimpan oki sebesar 24% dalam rentang waktu penb"UJian 10 harL
dibandingkan dengan menggunakan pengaturan pasif

Kata kunci: lampu LED. kendali aral1 seJ surya. mikrokontroler. DC to DC
Converter.

I. PENDAHlJLUAN
Masyarakat masih banyak yang menggunakan lampu pUar dan lampu neon
atau compact fluorescents lamp (CFL). Kedua jenis lampu tersebut mempunyai
banyak keterbatasan.. terutan1a dari segi daya penerangan (luminous effil. 'a(1')
.
yang

rendah dan umur hidup (lifetime) yang pendek. Rata

rata. lan1pu pijar mempunyai

daya penerangan h1rang dari 22 lm/W (lumens per watr) dengan umur hidup h.ingga
1000 jam. sedangkan lampu neon rata - rata mempunyat day a penerangan antara 45

lm/W hingga 60 lnvW dan umur hidup hingga 6000 jam Daya penerangan yang
.fl

t・」ィョNセ@

Jmnal Jlmiah EleJ..:lrotekniJ,;n Vol. ()No 1 April ?0 10 Hal -f I -- (J3

dihasilkan oleh kedua lampu ini masih jauh dari daya terang cahaya putih ideal. yang
mempunyai daya terang hingga 242.5 lm/W.
Penggunaan LED untuk penerangan mangan mempunyai banyak keuntungan
hila dibandingkan dengan kedua jenis lampu di atas. antara lain: awet karena tidak

caha) a dengan daya


セ@

ang lebih kecil. serta umur hidup lebih dari l oo

ooo Jam.

Perkembangan teknologi LED sangat pesat bila dibandingkan dengan jenis lampu
lainnya Salah satu

」ッョエィセᄋ。@

adaJah dengan diproduksinYa LED putih dengan daya

terang 131 lm/W pada tahun 200(}Pl Perkembangan teknolog.i LED yang pesat
tersebut akan mendorong masyarakat memilihnya sebagai lampu penerangan dimasa
yang akan datang.
Di daerah tanpa jaJur distribusi listrik.

energi sinar matahari dapat


dimanfaatkan untuk menghidupkan lampu LED sebagai penerangan rumah. Salah
satu caranya adalah mengkonYersi energi calmya matalmri

menjadi listrik

menge,'l.makan sel surya. Meski pun saat ini sel surya masih relatif mahal. dimasa
depan teknologi akan dapat bertahan pada saat ketersediaan sumber energi Jainnya
sudah men.ipis.
Berdasarkan Jatar belakang tersebut akru1 dirancang modul lampu LED yru1g
ditenagai oleh sel sur) a Pergerakan sel surya akan diatur agar dapat menru1gkap
energi surya secara maksimal.

II. PERANCANGAN
Dwgrrun kotak aJat yang dtrru1cang ditu11iukh.ru1 pada Grunbar 1. Perru1gkat ini
tidak menggunakru1 catu daya PLN tetapi hru1ya memrulfaatkan energi matal1ari
sebagai sumber tenaganya. Energi matahari yru1g telaJ1 dikom ersi oleh panel sel
ウオセ@

a men.iadi energi Jistrik disimpru1 terlebih dahulu di dalam aki (accu). lemudian


digunakp.n tmtuk mencatu modul lampu LED dru1 semua komponen penu11iang alat.
Untul memaksinmlkan fungsi pru1el sel suf)·a dalrun menerima cahaya matal1ru·i.
maka pru1el set surya dtgerakkru1 agm menghadap ke arah matal1an.

42

MUDUI LAMPU LED YANG J)/CATU OLEH .\'EI. SURYA
1·. fJoht ,\Ctiall. JJu:Yfha D!illl l'urnomo. lJedf(\' .'l'us!lo

Gambar 1. Diagram Kotak Sistem
Alat yang dirancang ini mempunyai dua mode pengendalian yaitu pasif dan
aktif Jika perangkat dijalankan dengan mode pasif. hanya deteksi kapasitas aki yang
、セェ。エョォ@

secara aktif. Sistem akan berusaha menggerakkan panel sel surya untuk
、ゥウセェア。イォョ@

dengan bidang datar saat proses pengisian kapasitas aki. Jika aki habis.


maka pru1el set surya tidak digerakkan dan menunggu hingga kapasitas aki
memungkinkan untuk menggerakkan panel set sul}a Pengontrolan aktif-tidaknya
pengisian aki. driver lampu LED. dan lampu LED diatur secara manual melalui
saklar.
Jika perru1gkat dijalankan dengan mode akti[ maka pengontrolilll aki.
pergerakru1 pru1el sel sul}a. dru1 lrunpu LED sepenuhnya d1kendalikan oleh
mikrokontroler.

Pengontrolru1 aki berupa deteksi kapasitas aki.

penghentian

pengisiru1 aki _1ika kapasitas aki penuh. dan penghentiilll penggunaan aki jika
kapasitasnya hampir habis. Pengontrolan pergerakan panel sel sul}·a dilakukan
dengan menghadapkan panel set sul}a secara ak1if ke arab matahari saat pengisian
aki. Sedangkan pengontrolan lampu LED adaJah dengan menghidupkan lampu LED

jika mangan gelap dan mematikru1 lampu LED jika ruru1gru1 terru1g atau saat
kapasitas aki hampir habis.


43

Techne Jurnalllmiah Eiektrotekmka Vol 9 No I April 21110 Hal -H

(>3

Modul Lampu LED (Light Emitting J)iode)

2.1.

Gambar 2 menunjukkan diagram kotak lampu LED. Lampu LED ini disusun
dari

ウセェュョャ。ィ@

LED yang dihubungkaan secara seri/paralel

Penggunaan DC lo

J)('


l'onverler pada modul lampu LED dimaksudkan untuk mengubah tegangan aki

dapat beleQa sccara normal.

Gambar 2. Diaga·am kotak modullampu LED
Lampu LED terdiri dari 48 buah LED yang disusun dengan menderetkan 8
LED sebanyak 6 deret kemudian memparalelkannya. untainya dapat dilihat pada
GambaJ 3. Hambatan 180

n

digunakan pada lampu LED agar arus yang mengahr

pada LED sebesar 25 mA Jenis LED yang digunakan adalah super brighl >rhile LED
dengan sudut pancaran 25". karena cahaya yang dipancarkan LED jenis ini cukup
terang. selain itu LED .ienis ini mudal1 didapatkan.

Gambar 3. Untai Iampo LED
J


t

Gambar 4

ュ・hセiオォ。ョ@

penyusunan LED dan sudut kemiringan twp LED.

Cara penyusunan lampu LED seperti mi dimaksudkan agar cahaya yang dipancarkan
tidak terfokus dan dapat menyebar ke seluruh penjum ruangan.

......

MOl){ !J. lAMPl/ LED YANG J>JCA TU Ol.EH seiセ@
SURYA
1- Do/11 &twjl. })Jeslho/)JUIJ l'11rnomo. lkddy .\1/SJ/u

g。ュ「セオ@


4. Peletakkan dan sudut kemiringan LED

Modul DC to DC Converter

2.2.

Topologi dasar kom erter yang diterapkan adalah topologi push-pull dengan
untai dasar sepet1i yang dituqjukkan Gambar 5. Pada gambar tersebut. terlihat
tegangan masukan dan keluaJru1 dipisahkan oleh transformator

HャイオョNセᄋヲjュ。エッ@

isolated).
Ol
BCH;all l'urnomo. lJetltly S11.1tlo

Tabel 7 Hasil pengujian malam hari (pasit).
Hari ke -

Lama lampu LED hidup

3 jam 30 menit
6 jam 0 menit

2

.'
セ@

.
.

Mセᄋ@

4

()jam 40 menit

5

7 jam 0 menit

Mセ@

I

6

7 jam I 0 men it セ@

7

4 jam 30 menit

8

7 jam 30 menit

1.)

7 Jam 40 menit

!
·-

--·---1

10
Rata- rata

-

-- ---

5 jam 30 menit
6 jam 15 menit

Dari hasil pengujian siang hari dengan sistem kontrol aktif didapatkan bahwa
pada pukul 08.00 WIB h.ingga pukul 16.00 WIB panel set surya bergerak sesum
posisi matahari dan
panel sel

ウオセ@

エ・セェ。、ゥ@

pengisian aki. Jika kondisi mangan gelap. sistem kontrol

a dan pengisian aki dihentikan. kemudian sistem menyalakan ketiga

lampu LED. Tabel 8 menu11iukkan hasil pengujian malam hari dengan sistem kontrol
aktif.

Tt:chn0 Jurnal flmiah Elt!ktroteknika Vol ')No l April2010 llal.fl

(,l

Tabel8 Hasil pengujian malam hari (aktiO.
Hari ke-

Lama lampu LED hid up

11

R jam 45 menit
9 jam 0 menit

12

...
セ@

Gᄋセ@

1 '

セᄋ@

14

セョQ@

11 ' Ah・ョZセ@

-1------------i
6 jam 5 men it____ Mセ@

15
16

I

17

9 jam 5 menit

9 Jam 10 menit
X jam 20 menit

18
f-.·-----

セ@

7 jam 30 menit

I

セM

19

5 Jam 5 menit

20

7 jam 10 menit

Rata- rata

7 jam 52 menit

Mセᄋ⦅@

:
..

____

___j

Dengan asumsi bahwa kondisi cuaca secara rata-rata adalah sama pada saat
pengujian. didapatkan balm a pengaturan panel sel surya secru·a ak"tif meningkatkan
energi yru1g disimpan aki sebesar 24%.

IV. KESIMPlJLAN
Berdasarkan analisis basil pengu_jian didapatkru1 bahwa lrunpu LED yang
dibuat Jebih terang 1.56 kali dan dan daya yang dibutuhkan hanya 26% dibandingkan
lampu pijar 25 W Bila dibandingkan dengan lampu C'FL 5 W. lampu LED lcbih
terru1g L07 kali dan daya yang diserap hanya !.\0%. Namun demikian cal1aya yang
dihasilkan oleh lampu LED yang dibuat relatif terfokus dibandingkan lampu pijar
dru1 C'FL Selru1jutnya. dengan menggunakan perangkat

ー・ョLェセ。ォ@

posis1 matal1ru·i

secara aktif penyimpru1an energi listrik pada aki meningkat lebih dari 241Yu selama
10 hanfpenb'lljian.

62

moduiセ@

lA MPU LED YANG DJCA TV OLEH SEL SURt'A
1· l>a/11 Se!tC!fl. lhesrha l>1afl Purnomo. lJed((r Sllsilo

Daftar Pustaka
[ 1] http://ww\Y.cree.com/press/press_detail.asp?i= ll508349537l2

[2] Kasap. S. 2001. pn Junction Device.v and Light .t'mming Dmde. Canada
Electrical Engineering Depru1ment UniYersih of Saskatchewan.
i _,: J

"''
.,.-\
1 エオーセ@

'

lil..l.

GMセゥ@

'

1,

Mi⦅AセL[H@

t

• ·,..

http //en." 1kipedta.org/" ikJi'Light-enuttmg_dtode
[セ@

Pressman. A. I. 199R. ,\\!'itching Pm·wr Supply
York McGrmY

ョ」ウゥセ@

Second Edition. New

Hill Companies. Inc

l51

PateL M.R l999. Wind and Solur /)ower Systems. New York: CRC Press.

[()]

Putra. AE. 2002. He/ajar Mtkmkontrolcr ATRYCjf jJ j5. Teori dan Aplilat.l'l
Yogyakarta: Gm a Medm.

63