Lampu Lilin Elektronika
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Latar Belakang
Dengan
semakin berkembangnya pemakaian teknologi elektronika dalam kehidupan maka
semakin banyak pula peralatan-peralatan berbasis elektronik yang dibuat untuk
memudahkan kerja manusia. Banyak hal yang dapat diinofasikan dalam pemamfaatan
komponen-komponen dasar elektronika saat ini. Kali ini, penulis mencoba
memanfaatkan LDR (Light Dependent Resistor) pada pemanfaatan lilin elektronik.
LDR merupakan suatu komponen
elektronika yang bersifat resistif, dimana nilai reisitansi dipengaruhi oleh
intensitas cahaya yang diterimanya. Bila LDR dibawa dari ruangan dengan
intensitas cahaya tertentu ke ruangan dengan intensitas cahaya yang lemah, maka
nilai resistansinya akan berubah secara perlahan-lahan dalam selang waktu
tertentu. Dalam aplikasi rangkaian elektronika, LDR banyak dipakai sebagai alat
pengindra cahaya. Penggunaannya antara lain sebagai saklar cahaya, mengukur
intensitas cahaya dan lain-lain.
LDR merupakan jenis resistor yang peka
cahaya. Nilai resistansinya akan turun ketika ada cahaya yang mengenai LDR.
Dalam kondisi gelap, nilai LDR akan sangat besar (mendekati mega ohm). Dengan
sifatnya yang seperti itu maka LDR dapat dimanfaatkan untuk mengendalikan
hidup-padamnya lilin elektronik.
Pemadaman
lampu yang sering terjadi secara bergilir ataupun tiba-tiba merupakan
permasalah tersendiri bagi masyarakan apalagi jika terjadi pada malam hari.
pada saat listrik padam, biasanya kita terpaksa jalan dengan meraba-raba untuk
mencari lilin. Belum lagi juga harus mencari korek api. Penulis berharap dengan
lilin elektronik ini, kita tidak perlu melakukan hal tersebut.
Rumusan
Masalah
Penulis mencoba
mengimplementasikan ide dengan pelajaran yang telah didapatkan untuk menggunakan LDR pada rangkaian lilin
elktronika. Yang pertama kali
harus dipelajari adalah bagaimana prinsip kerja dari LDR dan bagaimana kesemua rangkaian memanfaatkan hukum
pembagi tegangan atau pengaturan arus ke basis transistor yang digunakan
sebagai saklar.
Tujuan Penulisan
1.
Untuk
mengaplikasikan teori–teori yang telah diberikan.
2.
Sebagai sarana
untuk menambah ilmu pengetahuan bidang teknik elektro serta peningkatan
kemampuan dan ketrampilan di bidang tersebut.
3.
Mengetahui secara
pasti perinsip kerja LDR dan khususnya pada pemanfaatan
lilin elektro tersebut.
TINJAUAN
PUSTAKA
Resistor adalah
komponen elektronika yang berfungsi untuk memberikan hambatan terhadap aliran
arus listrik. Dalam rangkaian listrik dibutuhkan resistor dengan spesifikasi
tertentu, seperti besar hambatan, arus maksimum yang boleh dilewatkan dan karakteristik
hambatan terhadap suhu dan panas. Resistor memberikan hambatan agar komponen
yang diberi tegangan tidak dialiri dengan arus yang besar, serta dapat
digunakan sebagai pembagi tegangan.
Resistor
jenis lainnya adalah Light dependent resistor (LDR). Resistor peka cahaya
(Light Dependent Resistor/LDR) memanfaatkan bahan semikonduktor yang
karakteristik listriknya berubah-ubah sesuai dengan cahaya yang diterima. Bahan
yang digunakan adalah Kadmium Sulfida (CdS) dan Kadmium Selenida (CdSe).
Bahan-bahan ini paling sensitif terhadap cahaya dalam spektrum tampak, dengan
puncaknya sekitar 0,6 µm untuk CdS dan 0,75 µm untuk CdSe. Sebuah LDR CdS yang
typikal memiliki resistansi sekitar 1 MΩ dalam kondisi gelap gulita dan kurang
dari 1 KΩ ketika ditempatkan dibawah sumber cahaya terang.
Resistansi LDR akan berubah seiring
dengan perubahan intensitas cahaya yang mengenainya atau yang ada disekitarnya.
Dalam keadaan gelap resistansi LDR sekitar 10MΩ dan dalam keadaan terang
sebesar 1KΩ atau kurang. LDR terbuat dari bahan semikonduktor seperti kadmium
sulfida. Dengan bahan ini energi dari cahaya yang jatuh menyebabkan lebih
banyak muatan yang dilepas atau arus listrik meningkat. Artinya resistansi
bahan telah mengalami penurunan. Namun perlu juga diingat bahwa respon dari
rangkaian transistor akan sangat tergantung pada nilai LDR yang digunakan.
Lebih tinggi nilai tahanan nya akan lebih cepat respon rangkaian. Akan lebih
mudah mengatur respon rangkaian bila kita menggunakan Op-Amp sebagai
penguat atau saklar pada rangkaian LDR. Kita bisa gunakan berbagai
jenis Op-Amp yang tersedia. Kalau tersedia jenis CMOS atau yang lain tidak akan
mempengaruhi penampilan LDR pada rangkaian.
Tergantung pada aplikasi rangkaian yang
akan kita rakit. Apakah keluaran Op-Amp akan tinggi saat LDR tidak mendapat
cahaya atau Keluaran Op-Amp akan mencapai tegangan supply pada saat LDR mendapat cahaya. Gunakan
rangkaian dasar Op-Amp Inverse atau Non-inverse. Dengan sifat LDR yang
demikian, maka LDR (Light Dependent Resistor) biasa digunakan sebagai sensor
cahaya. Contoh penggunaannya adalah pada lampu taman dan lampu di jalan yang
bisa menyala di malam hari dan padam di siang hari secara otomatis. Atau bisa
juga kita gunakan di kamar kita sendiri.
Pada saat cahaya terang, ada lebih banyak
elektron yang lepas dari atom bahan semikonduktor tersebut. Sehingga akan ada
lebih banyak elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat
cahaya terang LDR menjadi konduktor yang baik, atau bisa disebut juga LDR
memiliki resistansi yang kecil pada saat cahaya terang.
Karakteristik LDR terdiri dari dua
macam yaitu Laju Recovery dan Respon Spektral:
Laju
Recovery
Bila
sebuah LDR dibawa dari suatu ruangan dengan level kekuatan cahaya tertentu
kedalam suatu ruangan yang gelap, maka bisa kita amati bahwa nilai resistansi
dari LDR tidak akan segera berubah resistansinya pada keadaan ruangan gelap
tersebut. Namun LDR tersebut hanya akan bisa mencapai harga di kegelapan
setelah mengalami selang waktu tertentu. Laju recovery merupakan suatu ukuaran
praktis dan suatu kenaikan nilai resistansi dalam waktu tertentu. Harga ini
ditulis dalam K /detik, untuk LDR type arus harganya lebih besar dari 200 K
/detik (selama 20 menit pertama mulai dari level cahaya 100 lux), kecepatan
tersebut akan lebih tinggi pada arah sebaliknya, yaitu pindah dari tempat gelap
ke tempat terang yang memerlukan waktu kurang dari 10 ms untuk mencapai
resistansi yang sesuai dengan level cahaya 400 lux.
Respon
Spektral
LDR
tidak mempunyai sensitivitas yang sama untuk setiap panjang gelombang cahaya
yang jatuh padanya (yaitu warna). Bahan yang biasa digunakan sebagai penghantar
arus listrik yaitu tembaga, alumunium, baja, emas, dan perak. Dari kelima bahan
tersebut tembaga merupakan penghantar yang paling banyak digunakan karena mempunyai
daya hantar yang baik
LDR dengan Transistor sebagai saklar.
Namun perlu juga diingat bahwa respon dari rangkaian transistor akan sangat
tergantung pada nilai LDR yang digunakan. Lebih tinggi nilai tahanan nya akan
lebih cepat respon rangkaian. Saya lebih menyarankan untuk menggunakan Op-Amp.
Akan lebih mudah mengatur respon
rangkaian bila kita gunakan Op-Amp sebagai penguat atau saklar pada rangkaian
LDR. Kita bisa gunakan berbagai jenis Op-Amp yang tersedia. Kalau tersedia
jenis CMOS atau yang lain tidak akan mempengaruhi penampilan LDR pada
rangkaian.
Tergantung pada aplikasi rangkaian yang
akan kita rakit. Apakah keluaran Op-Amp akan tinggi saat LDR tidak mendapat
cahaya atau Keluaran Op-Amp akan mencapai tegangan supply pada saat LDR
mendapat cahaya. Gunakan rangkaian dasar Op-Amp Inverse atau Non-inverse. Pada
penggunaan LDR dengan gerbang TTL atau CMOS, maka saya sarankan untuk memberi
penguatan sebelum inputan TTL atau CMOS. Transistor atau kah Op-Amp yang kita
gunakan mana yang baik dan mudah bagi anda.
METODOLOGI
PERCOBAAN
Alat
dan Bahan :
Alat dan bahan yang digunakan pada
percobaan ini adalah:
1. Trimpot
RV 100 K
2. Papan
PCB
3. LDR
TIL-209
4. Transistor
TR BC-108
5. Saklar
Lampu 3,1 V / 0,3 mA
6. Baterai
3 buah
7. Lampu
6 Volt
8. Resistor 1,4 kΩ dan 2 buah 56 Ω.
Gambar Rangkaian
Gambar Rangkaian
Cara
Kerja
Lilin elektronik ini sebenarnya adalah
rangkaian lampu LED yang memiliki sensor kegelapan LDR (Light Dependent
Resistor ). Cara kerjanya sederhana saja. Saat gelap, LDR yang berfungsi
sebagai saklar akan mengaktifkan lampu LED. Sebaliknya jika cahaya mulai terang
LDR akan mematikan lampu LED.
Sumber
energi lilin elektronik adalah baterai semacam baterai jam. Dengan adanya lilin
elektronik yang tentu saja bisa menghindarkan dari bahaya kebakaran, juga tidak
berasap, Tidak panas dan kotor, tahan lama daripada lilin-lilin pada
umumnya.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
Dari hasil percobaan ini,
diketahui bahwa lilin elektronik ini menyala ketika tidak ada cahaya dan akan padam ketika ada cahaya. Hal ini berarti hasil yang
diperoleh ini sesuai
dengan apa yang diharapkan.
LDR yang digunakan ini mempunyai hambatan yang besar ketika ada cahaya, sehingga
tegangannya pun besar, tetapi
arusnya kecil.
Hal ini menyebabkan LED akan tidak
menyala. Sebaliknya, ketika tidak mendapat cahaya atau gelap, nilai
resistansinya akan berkurang
dan tegangannya pun demikian. Akibatnya arus yang mengalir menjadi besar, sehingga LED akan menyala.
Lilin
elektronika ini mempunyai prinsip yang sama dengan lampu jalan. Yaitu ketika
hari terang (pagi/siang), maka lampu akan mati, sedangkan ketika hari gelap
(sore/malam/mendung) lampu akan menyala.
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat ditarik dari
hasil percobaan ini adalah :
1. LDR
(Light Depending Resistor) merupakan jenis resistor yang nilai
resistansinya akan berubah seiring dengan perubahan intensitas cahaya (peka
terhadap cahaya).
2. LDR
(Light Depending Resistor) dapat dimanfaatkan sebagai lilin elektronik
ketika tahanannya
kecil apabila tidak ada cahaya yang mengenainya.
3. LDR
yang digunakan
pada percobaan ini berfungsi sebagaimana yang diinginkan.
Saran
Untuk percobaan eksperimen elektronika
selanjutnya atau ingin membuat alat, sebaiknya mencari literatur yang dapat
dipertanggungjawabkan secara penuh.
0 comments:
Posting Komentar