ELECTRICAL

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. Tujuan

2. Alat dan Bahan

Menghidupkan Lampu menggunakan Sensor LDR

HALAMAN 54

1. Tujuan [kembali]

1. Memahami karakteristik sensor cahaya ( Sensor LDR )

2. Memahami perangkaian sensor LDR sederhana

3. Menjalankan dan menganalisa dari sensor cahaya

2. Alat dan Bahan [kembali]

1. Alat

a. Sensor LDR

Sensor yang digunakan adalah Torch LDR

b. LED

Yang digunakan adalah LED-Yellow

c. Baterai

Baterai bertegangan 12V

2. Bahan

a. Resistor

Yang digunakan adalah Resistor 10ohm dan 470ohm

b. Transistor

Yang digunakan adalah transistor NPN

3. Dasar Teori [kembali]

1. Sensor LDR

LDR (Light Dependent Resistor) merupakan salah satu komponen resistor yang nilai resistansinya akan berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenai sensor ini. LDR juga dapat digunakan sebagai sensor cahaya. Perlu diketahui bahwa nilai resistansi dari sensor ini sangat bergantung pada intensitas cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenainya, maka akan semakin menurun nilai resistansinya. Sebaliknya jika semakin sedikit cahaya yang mengenai sensor (gelap), maka nilai hambatannya akan menjadi semakin besar sehingga arus listrik yang mengalir akan terhambat.

Umumnya Sensor LDR memiliki nilai hambatan 200 Kilo Ohm pada saat dalam kondisi sedikit cahaya (gelap), dan akan menurun menjadi 500 Ohm pada kondisi terkena banyak cahaya. Tak heran jika komponen elektronika peka cahaya ini banyak diimplementasikan sebagai sensor lampu penerang jalan, lampu kamar tidur, alarm dan lain-lain.

Fungsi Sensor LDR

LDR berfungsi sebagai sebuah sensor cahaya dalam berbagai macam rangkaian elektronika seperti saklar otomatis berdasarkan cahaya yang jika sensor terkena cahaya maka arus listrik akan mengalir(ON) dan sebaliknya jika sensor dalam kondisi minim cahaya(gelap) maka aliran listrik akan terhambat(OFF). LDR juga sering digunakan sebagai sensor lampu penerang jalan otomatis, lampu kamar tidur, alarm, rangkaian anti maling otomatis menggunakan laser, sutter kamera otomatis, dan masih banyak lagi yang lainnya.

Cara Kerja Sensor LDR

Prinsip kerja LDR sangat sederhana tak jauh berbeda dengan variable resistor pada umumnya. LDR dipasang pada berbagai macam rangkaian elektronika dan dapat memutus dan menyambungkan aliran listrik berdasarkan cahaya. Semakin banyak cahaya yang mengenai LDR maka nilai resistansinya akan menurun, dan sebaliknya semakin sedikit cahaya yang mengenai LDR maka nilai hambatannya akan semakin membesar.

2. Baterai

Baterai merupakan sebuah benda yang dapatatau bisa mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Energi listrik yang dihasilkan oleh baterai tersebut sama seperti accumulator, yakni listrik searah dikatankan DC. Jumlah listrik yang dihasilkan tersebut terngatung dari seberapa besar baterai tersebut.

Fungsi Baterai

Sangat beragam fungsi dari baterai dalam kehidupan sehari-hari namun memiliki intinya yang sama yakni sebagai sumber energi, karena hampir pada semua alat elektronik yang sifatnya mobile juga perlu baterai sebagai sumber energi. Sebut misalnya seperti HP, senter, power bank, drone, remote TV dan AC, dan lain sebagainya. Semua alat-alat tersebut membutuhkan baterai agar bisa bekerja.

Jenis-jenis Baterai

Sampai tahun 2018 ini tercatat terdapat beberapa jenis baterai yang bisa atau dapat kita temukan dengan di pasaran. Namun Pada dasarnya jenis baterai itu dikategorikan kedalam dua macam yakni Baterai Primer dan juga Baterai Sekunder.

Baterai primer bisa dibilang sebagai baterai untuk 1 kali pakai (sekali pakai) Yang termasuk kedalam golongan baterai primer misalnya seperti baterai jenis Zinc-Carbon, Alkali, Lithium, dan juga Silver Oxide. Harga baterai primer juga cenderung lebih murah. Sedangkan
Baterai sekunder merupakan baterai yang dapat dicharge, dan yang termasuk baterai sekunder misalnya seperti baterai jenis Ni-Cd, Ni-MH, dan juga Li-ion.

Macam Jenis Baterai Primer :

1. Baterai Zinc-Carbon

Jenis baterai primer yang pertama merupakan baterai Zinc Carbon alias baterai Seng Karbon.
Baterai yang satu ini juga juga sering disebut dengan baterai Heavy Duty.
Baterai jenis mudah ditemukan dengan mudah pada toko-toko maupun supermarket.

2. Baterai Alkali

Baterai ini juga termasuk juga kedalam jenis baterai primer karena tidak dapat untuk diisi ulang.
Sebenarnya baterai Alkali ini hampir sama seperti baterai Seng Karbon, hanya saja sedikit berbeda dengan daya tahannya lkarena baterai alkali ini ebih lama disebabkan menggunakan elektrolit dari bahan Potassium hydroxide, yang tidak lain Zat Alkali (Alkaline).

3. Baterai Lithium

Lithium Memiliki kualitas lebih bagus dibanding dengan dua jenis baterai sebelumnya.
Baterai Lithium ini punya kinerja yang lebih baik.
Selain itu baterai Lithium dapat disimpan dalam waktu hingga lebih dari 10 tahun.
Biasanya baterai Lihium mempunyai bentuk bulat pilih layaknya koin.

4. Baterai Silver Oxide

Materialnya yang terbuat dari silver/perak yang membuat harga untuk jenis ini relatif mahal.
Baterai jenis ini memiliki kekuatan tinggi walaupun bentuknya itu kecil dan ringan.

Macam-macam Baterai Sekunder :

1. Baterai Ni-Cd

Baterai Ni-Cd atau singkatan dari NIcket-Cadmium.
Baterai jenis ini bisa untuk diisi ulang karena menggunakan material yakni elektrolit Nickel Oxide Hydroxide serta Metallic Cadmium.
Tapi sayangnya baterai jenis ini didalamnya terkandung bahan beracun berupa Carcinogenic Cadmium yang bisa membahayakan kesehatan manusia serta juga lingkungan.

2. Baterai Ni-MH

Ni-MH atau singkatan dari Nickel-Metal Hydride.
Baterai jenis ini mempunyai kapasitas yang lebih besar kurang lebih 30% jika dibanding dengan baterai Ni-Cd.
Selain dari hal itu baterai jenis tersebut bisa juga dilakukan isi ulang bisa sampai lebih 100 kali sehingga akan dapat menghemat biaya jika dibanding dengan menggunakan baterai primer.

3. Baterai Li-ion

Baterai jenis inilah yang saat ini dominan digunakan di segala macam peralatan elektronika mulai dari smartphone, kamera, sampai pada laptop.
Kelebihan dari jenis baterai ini karena memiliki bobot yang ringan dan juga memiliki kapasitas yang besar.

3. LED

Light Emitting Diode atau sering disingkat dengan LED adalah komponen elektronika yang dapat memancarkan cahaya monokromatik ketika diberikan tegangan maju. LED merupakan keluarga Dioda yang terbuat dari bahan semikonduktor. Warna-warna Cahaya yang dipancarkan oleh LED tergantung pada jenis bahan semikonduktor yang dipergunakannya. LED juga dapat memancarkan sinar inframerah yang tidak tampak oleh mata seperti yang sering kita jumpai pada Remote Control TV ataupun Remote Control perangkat elektronik lainnya.

Bentuk LED mirip dengan sebuah bohlam (bola lampu) yang kecil dan dapat dipasangkan dengan mudah ke dalam berbagai perangkat elektronika. Berbeda dengan Lampu Pijar, LED tidak memerlukan pembakaran filamen sehingga tidak menimbulkan panas dalam menghasilkan cahaya. Oleh karena itu, saat ini LED (Light Emitting Diode) yang bentuknya kecil telah banyak digunakan sebagai lampu penerang dalam LCD TV yang mengganti lampu tube.

Simbol dan Bentuk LED (Light Emitting Diode)

Cara Kerja LED (Light Emitting Diode)

Seperti dikatakan sebelumnya, LED merupakan keluarga dari Dioda yang terbuat dari Semikonduktor. Cara kerjanya pun 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 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).

LED atau Light Emitting Diode yang memancarkan cahaya ketika dialiri tegangan maju ini juga dapat digolongkan sebagai Transduser yang dapat mengubah Energi Listrik menjadi Energi Cahaya.

Cara Mengetahui Polaritas LED

Untuk mengetahui polaritas terminal Anoda (+) dan Katoda (-) pada LED. Kita dapat melihatnya secara fisik berdasarkan gambar diatas. Ciri-ciri Terminal Anoda pada LED adalah kaki yang lebih panjang dan juga Lead Frame yang lebih kecil. Sedangkan ciri-ciri Terminal Katoda adalah Kaki yang lebih pendek dengan Lead Frame yang besar serta terletak di sisi yang Flat.

Warna-warna LED (Light Emitting Diode)

Saat ini, LED telah memiliki beranekaragam warna, diantaranya seperti warna merah, kuning, biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Keanekaragaman Warna pada LED tersebut tergantung pada wavelength (panjang gelombang) dan senyawa semikonduktor yang dipergunakannya. Berikut ini adalah Tabel Senyawa Semikonduktor yang digunakan untuk menghasilkan variasi warna pada LED :

Bahan Semikonduktor	Wavelength	Warna
Gallium Arsenide (GaAs)	850-940nm	Infra Merah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)	630-660nm	Merah
Gallium Arsenide Phosphide (GaAsP)	605-620nm	Jingga
Gallium Arsenide Phosphide Nitride (GaAsP:N)	585-595nm	Kuning
Aluminium Gallium Phosphide (AlGaP)	550-570nm	Hijau
Silicon Carbide (SiC)	430-505nm	Biru
Gallium Indium Nitride (GaInN)	450nm	Putih

Tegangan Maju (Forward Bias) LED

Masing-masing Warna LED (Light Emitting Diode) memerlukan tegangan maju (Forward Bias) untuk dapat menyalakannya. Tegangan Maju untuk LED tersebut tergolong rendah sehingga memerlukan sebuah Resistor untuk membatasi Arus dan Tegangannya agar tidak merusak LED yang bersangkutan. Tegangan Maju biasanya dilambangkan dengan tanda V_F.

Warna	Tegangan Maju @20mA
Infra Merah	1,2V
Merah	1,8V
Jingga	2,0V
Kuning	2,2V
Hijau	3,5V
Biru	3,6V
Putih	4,0V

Kegunaan LED dalam Kehidupan sehari-hari

Teknologi LED memiliki berbagai kelebihan seperti tidak menimbulkan panas, tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri, dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil ini semakin popular dalam bidang teknologi pencahayaan. Berbagai produk yang memerlukan cahaya pun mengadopsi teknologi Light Emitting Diode (LED) ini. Berikut ini beberapa pengaplikasiannya LED dalam kehidupan sehari-hari.bentuknya yang kecil ini semakin popular dalam bidang teknologi pencahayaan. Berbagai produk yang memerlukan cahaya pun mengadopsi teknologi Light Emitting Diode (LED) ini. Berikut ini beberapa pengaplikasiannya LED dalam kehidupan sehari-hari.

Lampu Penerangan Rumah
Lampu Penerangan Jalan
Papan Iklan (Advertising)
Backlight LCD (TV, Display Handphone, Monitor)
Lampu Dekorasi Interior maupun Exterior
Lampu Indikator
Pemancar Infra Merah pada Remote Control (TV, AC, AV Player)

4. Rangkaian Simulasi [kembali]

5. Prinsip Kerja Rangkaian [kembali]

cahaya akan diserap oleh sensor LDR, maka elektron dalam LDR akan mengalir kedalam resistor 1. dan akan ditambah dengan daya yang berasal dari baterai dan disalurkan ke dalam LED. sehingga lampu LED akan menyala bertanda bahwa sensor LDR dapat menyerap cahaya dan menghasilkan energi listrik. aliran listrik akan diteruskan kepada transistor terminal rangkaian dan disalurkan ke resistor 2. alairan listirk yang tidak terpakai lagi akan disalurkan dari resistor 2 ke tanah.

6. Video [kembali]

7. Download File [kembali]

Datasheet: disini

Video Rangkaian: disini

Rangkaian: disini

HTML: disini