Menentukan Nilai Resistor Lampu LED

Mungkin teman-teman pernah ingin membuat sebuah lampu Emergency, lampu indikator ON untuk sebuah rangkaian ataupun rangkaian lain dengan menggunakan LED sebagai sumber cahayanya. Ada beberapa aturan yang harus diikuti untuk membuat rangkaian tersebut berfungsi dengan optimal dan memenuhi persyaratan keamanan. Nah mari kita kita lihat lebih jauh proses mendesain rangkaian tersebut.

Sedikit tentang LED (Light Emitting Diode) atau apabila diterjemahkan dalam bahasa Indonesia Dioda Pemancar Cahaya adalah komponen semikonduktor yang memancarkan cahaya monokromatik yang tidak koheren ketika diberi tegangan maju. Terdiri dari Anoda (+) dan katoda (-) yang terbuat dari substrat senyawa tertentu tergantung warna cahaya yang diinginkan seperi aluminium gallium arsenide (AlGaAs) untuk mendapatkan cahaya merah dan inframerah.

Karakteristik dari LED ini seperti, mempunyai nilai tegangan maju tergantung dari warnanya, tidak bisa membatasi arus yang mengalir melewati dirinya, terdiri atas Anoda (+) dan Katoda (-). Adapun nilai tegangan maju dapat dilihat pada artikel Tegangan Maju LED (Light Emitted Diode) serta arus maksimal yang diperbolehkan untuk melewati LED tersebut sebesar 20 mA. Sebuah contoh kita akan menyalakan sebuah LED warna putih dengan menggunakan sebuah baterai dengan tegangan sebesar 12 Volt. Kemudian mari kita melakukan analisis perhitungan sederhana untuk melihat apakah rangkaian tersebut memenuhi syarat apa tidak.

Sebelum memulai perhitungan, alangkah bagusnya kita gambar dulu skema rangkaian tersebut, 

kemudian kita coba untuk melakukan analisa rangkaian LED tersebut dengan mengabaikan hambatan dalamnya dengan rumus, 

Dimana,

I_D     = Arus LED (A)

V_S    = Tegangan Sumber (V)

V_D   = Tegangan Dioda (V)

R     = Hambatan (Ω)

Bisa dilihat dari hasil perhitungan bahwa arus yang mengalir melui LED sungguh sangat besar, oleh karena itu LED bisa rusak dan tidak bisa digunakan. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu ditambahkan sebuah Resistor yang dipasang seri dengan LED untuk dapat membatasi arus yang melewati LED, untuk mencari berapa besar nilai Resistor yang akan dipasang menggunakan rumus di atas yang sudah dimodifikasi menjadi,

keterangan : I_D diambil dari arus maksimal LED, yaitu sebesar 20 mA = 0,02 A.

Maka skema rangkaiannya akan menjadi,

Oleh karena resistor dengan nilai 425 ohm susah sekali ditemukan dipasaran, maka kita pakai saja nilai yang paling mendekati tapi tidak kurang dari hasil perhitungan yaitu 430 ohm lihat Cara Mengetahui Nilai Resistor Berdasarkan Kode Warna. Kemudian dalam penentuan resistor harus juga diperhitungan disipasi daya yang bisa ditahan oleh resistor agar tidak hangus atau terbakar. Spesifikasi disipasi daya resistor dipasaran juga bervariari mulai dari 1/16W, 1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 5W dan seterusnya. Untuk mengetahui resistor dengan disipasi daya yang bisa digunakan bisa dicari rumus,

Dengan :

P_R = Disipasi daya resistor (W)

I_R = Arus yang mengalir pada resistor (A)

R = Nilai resistor (ohm)

Jadi dengan menggunakan resistor dengan disipasi daya sebesar 1/4 W sudah cukup untuk membuat rangkaian tersebut aman.

Sekian, semoga bermanfaat.

Cara Mengetahui Nilai Resistor Berdasarkan Kode Warna

Dalam dunia Elektronika mengetahui nilai hambatan suatu Resistor sangat penting bagi para teknisi dibidang ini. Seperti yang dikatakan sebelumnya, nilai Resistor yang berbentuk Axial adalah diwakili oleh Warna-warna yang terdapat di tubuh (body) Resistor itu sendiri dalam bentuk Gelang. Umumnya terdapat 4 Gelang di tubuh Resistor, tetapi ada juga yang 5 Gelang.

Gelang warna Emas dan Perak biasanya terletak agak jauh dari gelang warna lainnya sebagai tanda gelang terakhir. Gelang Terakhirnya ini juga merupakan nilai toleransi pada nilai Resistor yang bersangkutan.

Tabel dibawah ini adalah warna-warna yang terdapat di Tubuh Resistor :

Perhitungan untuk Resistor dengan 4 Gelang warna :

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2

Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-3 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10ⁿ 

Gelang ke-4 Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 10⁵
Gelang ke 4 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 10 * 10⁵ = 1.000.000 Ohm atau 1 MOhm dengan toleransi 10%.

Perhitungan untuk Resistor dengan 5 Gelang warna :

Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-1 (pertama)
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-2
Masukkan angka langsung dari kode warna Gelang ke-3
Masukkan Jumlah nol dari kode warna Gelang ke-4 atau pangkatkan angka tersebut dengan 10 (10ⁿ)
Merupakan Toleransi dari nilai Resistor tersebut

Contoh :

Gelang ke 1 : Coklat = 1
Gelang ke 2 : Hitam = 0
Gelang ke 3 : Hijau = 5
Gelang ke 4 : Hijau = 5 nol dibelakang angka gelang ke-2; atau kalikan 10⁵
Gelang ke 5 : Perak = Toleransi 10%
Maka nilai Resistor tersebut adalah 105 * 10⁵ = 10.500.000 Ohm atau 10,5 MOhm dengan toleransi 10%.

 Contoh-contoh perhitungan lainnya :

Merah, Merah, Merah, Emas → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm dengan 5% toleransi
Kuning, Ungu, Orange, Perak → 47 * 10³ = 47.000 Ohm atau 47 Kilo Ohm dengan 10% toleransi

Cara menghitung Toleransi :
2.200 Ohm dengan Toleransi 5% =
2200 – 5% = 2.090
2200 + 5% = 2.310
ini artinya nilai Resistor tersebut akan berkisar antara 2.090 Ohm ~ 2.310 Ohm

Untuk mempermudah menghafalkan warna di Resistor, kami memakai singkatan seperti berikut :

HI CEWEK MEJIKUHIBIUAPU aku punya EMAS, PERAK TAK BERWARNA

(HItam, Coklat, Merah, Orange, Kuning. Hijauh, BIru, Ungu, Abu-abu, Putih, Emas, Perak, Tak Berwarna)

Cara menghitung nilai Resistor berdasarkan Kode Angka :

Membaca nilai Resistor yang berbentuk komponen Chip lebih mudah dari Komponen Axial, karena tidak menggunakan kode warna sebagai pengganti nilainya. Kode yang digunakan oleh Resistor yang berbentuk Komponen Chip menggunakan Kode Angka langsung jadi sangat mudah dibaca atau disebut dengan Body Code Resistor (Kode Tubuh Resistor).

Contoh :

Kode Angka yang tertulis di badan Komponen Chip Resistor adalah 4 7 3;

Cara pembacaannya adalah :

Masukkan Angka ke-1 langsung = 4
Masukkan Angka ke-2 langsung = 7
Masukkan Jumlah nol dari Angka ke 3 = 000 (3 nol) atau kalikan dengan 10³
Maka nilainya adalah 47.000 Ohm atau 47 kilo Ohm (47 kOhm)

Contoh-contoh perhitungan lainnya :

222 → 22 * 10² = 2.200 Ohm atau 2,2 Kilo Ohm

103 → 10 * 10³ = 10.000 Ohm atau 10 Kilo Ohm

334 → 33 * 10⁴ = 330.000 Ohm atau 330 Kilo Ohm

Ada juga yang memakai kode angka seperti dibawah ini :
(Tulisan R menandakan letaknya koma decimal)
4R7 = 4,7 Ohm
0R22 = 0,22 Ohm

Keterangan :

Ohm = Ω
Kilo Ohm = KΩ
Mega Ohm = MΩ
1.000 Ohm = 1 kilo Ohm (1 KΩ )
1.000.000 Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)
1.000 kilo Ohm = 1 Mega Ohm (1 MΩ)

Nilai Resistor Standar

Sekian, semoga bermanfaat.

Tegangan Maju LED (Light Emitted Diode)

Daftar tegangan maju untuk beberapa warna cahaya LED yang umum ditemui.

Semoga bermanfaat . . .