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.