Led seri
Led bisa disusun secara seri dan bisa pula disusun secara paralel.
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.
Pada gambar (A) tampak Led yang disusun secara seri. Misalnya jika satu Led membutuhkan tegangan 3,1V (untuk Led topi/payung), maka untuk dua Led yang disusun seperti itu Vs perlu sebesar 6,2V. Karena itu Led yang disusun seri seperti pada gambar (A) bisa langsung diterapkan pada Vs yang bertegangan 6V, misalnya dari baterai atau accu 6V tanpa memerlukan resistor lagi.
Apabila Vs bertegangan 12V (misalnya dari aki/accu motor atau mobil) maka diperlukan resistor R seperti tampak pada gambar (B).
Nilai R itu akan ada sebesar :
R = (Vs – VLed) / ILed
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.
Contoh : Tiga buah Led topi/payung disusun secara seri dengan Vs sebesar 12V, berapakah R yang harus dipasang?
Di sini VLed adalah 3 x 3,1V = 9,3V. ILed adalah 20mA = 0,02A. Maka R yang diperlukan adalah :
R = (12 – 9,3) / 0,02 = 135 Ohm.
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. Sebagai contoh dari perhitungan tiga Led seri sebagaimana dipaparkan di atas, konsumsi dayanya adalah : W = V x I = 12 x 0,02 = 0,24 Watt.
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..!
Led Paralel
Led yang disusun secara paralel tidaklah membutuhkan tegangan berkali lipat sebagaimana banyaknya Led. Jika satu Led (misalnya) membutuhkan tegangan 3,1V, maka sepuluh Led tetap hanya membutuhkan tegangan 3,1V. Sekalipun (misalnya) ada seratus Led disusun secara Paralel, tegangan yang dibutuhkan tetap saja 3,1V. Namun arus yang dikonsumsinya akan menjadi berkali lipat sebagaimana banyaknya Led. Perhatikan gambar (C) dan (D) di atas.
Pada gambar (C) tampak sebuah Led yang disambungkan kepada sumber tegangan Vs. Led ini akan menarik arus sebesar 20mA.
Pada gambar (D) tiga buah Led disusun secara paralel, maka arus yang dikonsumsi oleh ketiga Led secara keseluruhan adalah 3 x 20mA = 60mA.
Led yang disusun secara paralel seperti pada gambar (C) dan (D) hanya dimungkinkan jika Vs bertegangan sebagaimana tegangan kerja (tegangan maju) Led, seperti misalnya dari sebuah baterai HP (Hand Phone) yang hanya bertegangan 3,7V. Apabila Led hendak dihubungkan dengan tegangan yang lebih tinggi, maka setiap Led Harus diseri dengan resistor R sebagaimana pada gambar (E).
Mengenai perhitungan nilai R untuk setiap Led telah dibahas pada ulasan sebelumnya, jadi, tidak perlu dibahas ulang di sini.
Berbeda dengan penyusunan Led secara seri, pada penyusunan Led secara paralel seperti ini arus yang dikonsumsi menjadi tiga kali lipat (sesuai banyaknya Led) padahal tegangannya adalah sama. Bandingkanlah antara tiga Led yang disusun secara seri dengan tiga Led yang disusun secara paralel dengan sumber tegangan Vs sebesar 12V.
Pada bagian sebelumnya telah diketahui bahwa tiga Led yang disusun secara seri dengan Vs 12V akan mengkonsumsi daya sebesar 0,24W. Ketika disusun secara paralel Led-Led ini akan mengkonsumsi daya sebesar : 12 x 0,6 = 0,72W…
Berbeda?
Selain penyusunan sebagaimana diperlihatkan pada gambar di atas, ada cara lain untuk penyusunan Led-Led secara paralel. Perhatikan gambar berikut :
%2Blengkap%2Bsmall.gif "3 Led paralel")
Tiga Led disusun secara paralel dengan langsung, lalu ketiga Led itu disambungkan kepada sumber tegangan Vs melalui sebuah resistor (gambar (F)). Ini berarti ketiga Led (yang disusun secara paralel) di-seri dengan resistor R1. Dengan penyusunan seperti ini arus yang melalui resistor adalah jumlah besaran arus dari ketiga Led. Jika satu Led menarik arus 20mA, maka arus yang melalui resistor adalah 3 x 20mA = 60mA.
Contoh : Dengan susunan seperti gambar di atas, tiga Led standard hendak dihubungkan dengan Vs 12V, berapakah nilai R1 yang harus dipasang?
IR1 = 60mA = 0,06A
R1 = (Vs – VLed) / 0,06 = 138 Ohm.
Perlu diketahui bahwa dengan susunan paralel yang seperti ini ketiga Led sebaiknya mempunyai karakteristik yang benar-benar sama. Jika tidak, tegangan yang terlimpahkan kepada Led-Led bisa melenceng dari yang diperhitungkan dan bisa saja mengakibatkan kerusakan pada sebagian Led.
Gabungan seri dan paralel
Led yang banyak yang hendak dinyalakan sebagai lampu penerangan bisa disusun dengan menggabungkan sambungan seri dan paralel seperti diperlihatkan pada gambar (G) di atas.
Pada gambar (G) tampak bahwa setiap barisan seri terdiri dari sebuah resistor dan tiga buah Led, semuanya ada 6 barisan. Berarti susunan secara keseluruhan adalah susunan seri R dengan 3 Led seri yang diparalel sebanyak 6 baris.
Demikianlah, uraian selengkapnya tentang perhitungan resistor untuk Led. Mudah-mudahan apa yang dikemukakan dapat dimengerti dengan baik dan bagi yang telah mengikutinya secara seksama dapat pula untuk mempraktekkannya. Karena itu tidak ada salahnya sekedar latihan untuk mencoba menjawab pertanyaan berikut :
Pada gambar di atas tampak 18 Led yang disusun secara seri dan paralel.
Bisakah dihitung berapakah nilai masing-masing resistornya?
Bisakah diketahui seberapa besar daya yang dikonsumsi oleh Led-Led sebanyak itu?
Sumber : http://www.sandielektronik.com/2014/06/perhitungan-resistor-untuk-led-2.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar