PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIdalam rangkaian seri, paralel dan kombinasi seri-paralel...

POLA INTENSITAS CAHAYA DAN DAERAH KERJA LED

Skripsi

Diajukan untuk Memenuhi Sebagai Persyaratan

Memperoleh Gelar Sarjana Sains

Oleh :

Nama : Kelik Raharjo

NIM : 08 3214 006

PROGRAM STUDI FISIKA

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2011

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

LED’S LIGHT INTENSITY PATTERNS AND OPERATING

VOLTAGE RANGE

Thesis

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

to Obtain The Sarjana Sains Degree

By :

Name : Kelik Raharjo

NIM : 08 3214 006

PHYSICS STUDY PROGRAM

PHYSICS DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2011


iii

SKRIPSI



iv

SKRIPSI


Dipersiapkan dan disusun oleh :


NIM : 08 3214 006


v

Skripsi ini kupersembahkan buat :

1. Kedua orang tua, bapak Sudarto dan simbok Sutirah

2. Keluarga kakak tersayang Tito dan Ning beserta Langgeng

3. Adik tersayang Heri P

4. Semua sanak saudara

5. Semua teman seperjuangan angkatan 2008

6. Universitas Sanata Dharma almamaterku


vi

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi ini tidak memuat

karya atau bagian orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan

referensi, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 30 November 2011

Penulis

Kelik Raharjo


vii

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPERLUAN AKADEMIK

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Univeritas Sanata Dharma


No Mahasiswa : 083214006

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

POLA INTENSITAS CAYAHA DAN DAERAH KERJA LED

Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata

Dharma hak menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya

dalam bentuk pangkalan data mendistribusikan secara terbatas dalam

mempublikasikan di internet atau media lain untuk keperluan akademis tanpa

perlu meminta ijin dari saya maupun memberi royalti kepada saya selama tetap

menyantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

pada tanggal, 30 November 2011

Kelik Raharjo


viii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena

berkat dan rahmat-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas skripsi ini.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu persyarat pencapaian gelar Sarjana

Sains pada Program Studi Fisika di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis menyadari bahwa selama proses penyusunan skripsi ini banyak

mengalami kesulitan. Atas bantuan dan keterlibatan dari berbagai pihak penulis

dapat menyelesaikan dengan baik. Oleh karena itu dengan penuh rasa syukur dan

tulus penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Bapak A. Prasetyadi, S.Si., M.Si. selaku dosen pembimbing yang telah

meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan pengarahan

dalam penyusunan skripsi.

2. Bapak Dr. Ig. Edi Santosa, M.Si. selaku Kepala Laboratorium Universitas

Sanata Dharma yang telah memberikan ijin penulis meminjam alat-alat

laboratorium untuk keperluan penelitian.

3. Bapak P. Ngadiyono dan bapak Gito selaku karyawan laboran Universitas

Sanata Dharma yang telah membantu menyediakan peralatan laboratorium

untuk keperluan penelitian, mas Bima yang bertugas di ruang Analisa

Pusat Universitas Sanata Dharma.


ix

4. Dosen-dosen fisika Universitas Sanata Dharma : Ir. Sri Agustini Sulandari,

M.Si., Dwi Nugraheni Rositawati, S.Si.,M.Si., Dr. Asan Damanik,

karyawan Universitas Sanata Dharma di sekretariat FST.

5. Natalia, sebagai teman seperjuangan selama perkuliahan hingga

menyelesaikan skripsi ini

6. Teman-teman yang telah banyak memberikan dukungan, dorongan,

perhatian dan bantuan selama proses skripsi ini.

7. Dan semua pihak yang telah terlibat secara langsung maupun tidak

langsung dalam pelaksanaan dan penyusunan skripsi ini, yang tidak dapat

penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh

karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan.

Yogyakarta , 30 November 2011

Penulis

Kelik Raharjo


x

ABSTRAK

Dilakukan pengukuran karakteristik LED, intensitas penerangan LED

dalam rangkaian seri, paralel, kombinasi seri-paralel dan pola intensitas

penerangan LED. Pengukuran dilakukan dengan sensor cahaya yang terhubung

pada interface Lab Pro dari Vernier dan spektrometer. Berdasarkan hasil

penelitian diperoleh tegangan ambang LED (Vγ) sebesar 2.5 volt, hambatan LED

(RLED) = 16.4 Ω dan arus saturasi LED (Is) = 4.6 mA. Intensitas cahaya LED

dalam rangkaian seri, paralel dan kombinasi seri-paralel memiliki kuat intensitas

yang berbeda-beda dalam rentang (0 – 708.5) lux. Pola intensitas cahaya LED

dalam rangkaian seri, paralel dan kombinasi seri-paralel menunjukkan bahwa

semakin besar sudut sensor terhadap bidang LED, semakin besar kuat intensitas

cahaya LED.


xi

ABSTRACT

An experiment to measure the LED characteristic, intensity of light of

LEDs from series, parallel and combination of series-parallel and its patterns has

been performed using Light Sensor conneted Lab Pro interface by Vernier and

spectrometer. The result are LED knee voltage (Vγ) is 2.5 volt, LED resistance

(RLED) is 16.4 Ω and determine the currents (Is) is 4.6 mA. LED with series,

parallel and series parallel connection have different intensity in a range of 0 lux –

708.6 lux. LED light intensity in series, parallel, and series-parallel show that

increasing the angle in LED will increase LED light intensity.


xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ……………………………………………………. i

TITLE PAGE …………………………………………..……...…………. ii

HALAMAN PERSEJUTUAN PEMBIMBING ………………………... iii

HALAMAN PENGESAHAN ..………………………………………… iv

HALAMAN PERSEMBAHAN…………………………………………. v

HALAMAN KEASLIAN KARYA…………………………………..…. vi

HALAMAN LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI……………………………………………………………… vii

KATA PENGANTAR …………………………………………………… viii

ABSTRAK ………………………………………………………………. x

ABSTRACT ……………………………………………………………... xi

DAFTAR ISI …………………………………………………………….. xii

DAFTAR GAMBAR …………………….……………………………… xv


xiii

BAB I PENDAHULUAN …………………..………………………….. 1

A. Latar Belakang Masalah ………………….…………………….... 1

B. Identifikasi Masalah ……………………………………………... 2

C. Pembatasan dan Perumusan Masalah ……………………………. 2

D. Tujuan Penelitian ……………………………..………………….. 3

E. Manfaat Penelitian ………………………..……………………… 3

BAB II DASAR TEORI ……………………………………………….... 4

A. Prinsip Dioda …………………………………………………..… 4

B. Karakteristik Dioda …………………………………………….… 5

C. LED (Light Emiting Dioda) …..…………………….……………. 8

D. Rangkaian Dasar pada Elektronika ………………………………. 9

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ……………………….…….... 11

A. Metodologi Penelitian ……………………………………….…… 11

B. Alat dan Bahan …………………………………………….…….. 12

C. Prosedur Penelitian ………………………………………………. 13

D. Metode Analisa Data……………………………………….…….. 18

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN ………………………………... 20

A. Hasil Penelitian …………………………………………………... 20

B. Pembahasan …………………..…………………………………... 30


xiv

BAB V KESIMPULAN …………………………………..…….………. 34

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………….……… 35

DAFTAR LAMPIRAN ………………………….……….……………... 36


xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. a) Sambungan semikonduktor tipe-p dan tipe–n …………... 4

b) Mekanisme aliran muatan pada daerah sambungan …….. 4

Gambar 2.2. Grafik hubungan arus dan tegangan dioda ………………… 6

Gambar 2.3. a) Struktur LED ……………………………………………. 8

b) Simbol LED ……………………………………………... 8

Gambar 2.4. Rangkaian seri ……………………………………………… 9

Gambar 2.5. Rangkaian paralel …………………………………………... 10

Gambar 3.1. Desain rangkaian penelitian ………………………………... 11

Gambar 3.2. a) LED secara sendiri ………………………………………. 12

b) LED secara horisontal ……………………………………12

c) LED secara vertikal ………………………………………12

d) LED secara seri-paralel …………………………………..12

Gambar 3.3. a) Posisi kaki LED horisontal ……………………………… 14

b) Posisi kaki LED vertikal ………………………………… 14

Gambar 3.4. a) LED dirangkai secara seri horisontal ……………………. 15

b) LED dirangkai secara seri vertikal ………………...……. 15

Gambar 3.5. a) LED dirangkai secara paralel horisontal ………………… 17

b) LED dirangkai secara paralel vertikal ………………...… 17

Gambar 3.6. LED dirangkai seri-paralel …………………………………. 18

Gambar 4.1. Hubungan antara tegangan dan arus LED …………………. 20


xvi

Gambar 4.2. Hubungan antara tegangan dan intensitas cahaya LED ……. 21

Gambar 4.3. Grafik hubungan antara sudut sensor terhadap bidang LED

dan intensitas cahaya LED 1 ………………………………. 22


dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai

secara seri horisontal ……………………………………… 23



secara seri vertikal ………………………………………… 23



secara paralel horisontal …………………………………… 24



secara paralel vertikal ……………………………………… 25



secara seri-paralel ….………………………………………. 26

Gambar 4.9. Grafik hubungan antara sudut sensor terhadap

bidang LED dan log(ℐ𝜃𝜃 ℐ𝜃𝜃=90 ) LED 1 …………………… 26




xvii






dan log(ℐ𝜃𝜃 ℐ𝜃𝜃=90 ) empat LED dirangkai seri

secara horisontal …………………………………………… 28


dan log(ℐ𝜃𝜃 ℐ𝜃𝜃=90 ) empat LED dirangkai seri

secara vertikal ………………………………………… 29


dan log(ℐ𝜃𝜃 ℐ𝜃𝜃=90 ) empat LED dirangkai paralel

secara horisontal ……………………………………………. 29


dan log(ℐ𝜃𝜃 ℐ𝜃𝜃=90 ) empat LED dirangkai paralel

secara vertikal ……………………………………………... 30


dan log(ℐ𝜃𝜃 ℐ𝜃𝜃=75 ) empat LED dirangkai secara

seri-paralel ………………………………………………… 30


1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Manusia membutuhkan penerangan pada waktu siang maupun malam.

Pada waktu siang hari, manusia mendapatkan penerangan yang sudah tersedia

oleh matahari berupa cahaya matahari. Pada waktu malam hari, manusia

mengusahakan penerangan sendiri. Manusia mengusahakan penerangan sendiri

menggunakan lampu listrik. Penerangan membantu manusia dalam berkegiatan

dan beraktifitas sepanjang hari.

Penerangan pada waktu malam hari memerlukan energi listrik yang cukup

besar. Banyak sekali lampu penerangan yang menggunakan energi listrik yang

cukup besar. Manusia perlu melakukan penghematan energi listrik dengan cara

mencari solusi lampu yang hemat energi listrik. Salah satu solusi lampu yang

hemat energi listrik adalah lampu LED. Lampu LED memerlukan energi listrik

yang kecil.

LED kerap dianggap sebagai solusi lampu hemat energi listrik dan ramah

terhadap lingkungan karena sedikit sekali mengeluarkan panas. LED sebagai

sarana penerangan penganti lampu listrik memiliki karakteristik dan memiliki pola

intensitas tertentu sebagai dioda yang memancarkan cahaya. Karakteristik dan

pola intensitas LED perlu dilakukan pengukuran untuk mengetahui karakteristik

dan intensitas cahaya LED. Hasil pengukuran karakteristik dan pola intensitas


2

cahaya LED dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam mendesain

lampu penerangan berbasis LED.

B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang dikemukan di atas, muncul

pertanyaan-pertanyaan atau masalah-masalah yang lebih spesifik : (1) bagaimana

karakteristik LED dilihat dari tegangan dan intensitas cahayanya, (2) bagaimana

intensitas cahaya LED dengan berbagai arus yang mengalir di LED pada berbagai

sudut bidang LED, (3) bagaimana intensitas cahaya LED yang dirangkai seri,

pararel dan kombinasi seri-paralel rangkaian pada berbagai sudut bidang LED.

C. Pembatasan dan Perumusan Masalah

Masalah-masalah di atas diteliti semua. Secara rinci masalah dirumuskan

sebagai berikut :

1. Bagaimana arus-tegangan LED jika dibandingkan dengan arus-

tegangan dioda?

2. Apakah kuat arus mempengaruhi intensitas cahaya LED dan pola

intensitas cahaya LED pada berbagai sudut bidang LED.

3. Apakah intensitas cahaya LED yang dirangkai secara seri, paralel

dan kombinasi seri-paralel akan sama intensitasnya beserta nilai

intensitas cahaya LED dan pola intensitas cahaya LED.


3

D. Tujuan Penelitian

Sejalan dengan perumusan masalah di atas, maka tujuan dari penelitian ini

adalah :

1. Mengetahui persamaan karakteristik LED dengan karakteristik

dioda.

2. Mengetahui pengaruh tegangan terhadap intensitas cahaya LED dan

pola intensitas cahaya LED terhadap sudut bidang LED .

3. Mengetahui apakah kuat intensitas cahaya LED yang dirangkai

secara seri, paralel dan kombinasi seri-paralel sehingga dapat

memilih rangkaian yang bagus.

E. Manfaat Penelitian

Berdasar rumusan masalah dan tujuan penelitian yang dikemukan di atas

maka kegunaan penelitian ini dapat ditinjau dari kegunaan teoritis dan kegunaan

praktis. Kegunaan teoritis, hasil penelitian ini dapat menambah wawasan

mengenai pengertian mengenai dioda terutama LED atau dioda cahaya.

Sedangkan kegunaan praktis, hasil dari peneilitian ini dapat digunakan sebagai

bahan dasar penerangan untuk membuat lampu penerangan dengan menggunakan

LED atau dioda cahaya.


4

BAB II

DASAR TEORI

A. Prinsip Dioda

Struktur dioda adalah gabungan dua semikonduktor, semikonduktor tipe-p

dan semikonduktor tipe-n terhubung membentuk sambungan p-n seperti

diperlihatkan pada gambar 2.1 (Purkait, 1989; Blocher, 2003; King, 2008).

a b

Gambar 2.1 : a) Sambungan semikonduktor tipe-p dan tipe-n,

b) Mekanisme aliran muatan pada daerah sambungan

Sumber gambar : Dasar Elektronika,1989

Semikonduktor tipe-p dan tipe-n memiliki pembawa muatan mayoritas.

Pembawa muatan mayoritas semikonduktor tipe-p berupa lubang (hole), sedang

semikonduktor tipe-n pembawa muatan mayoritas berupa elektron. Kedua muatan

Arah perpindahan elektron

Arah medan asli


5

pembawa muatan mayoritas akan berdifusi karena ada perbedaan konsentrasi

pembawa muatan dari konsentrasi muatan yang tinggi ke konsentrasi yang rendah.

Elektron berpindah dari semikonduktor tipe-n ke semikonduktor tipe-p. Akibat

berpindahnya elektron dari semikonduktor tipe-n ke semikonduktor tipe-p,

semikonduktor tipe-p bermuatan negatif dan semikonduktor tipe-n bermuatan

positif.

Semikonduktor tipe-p bermuatan negatif dan semikonduktor tipe-n bermuatan

positif mengakibatkan timbulnya medan listrik asli. Arah medan listrik asli dari

semikonduktor tipe-n ke semikonduktor tipe-p. Jika voltase pada sambungan

semikonduktor p-n, positif pada semikonduktor tipe-n dan negatif pada

semikonduktor tipe-p timbul medan listrik yang berlawanan arah dengan medan

listrik asli. Elektron dari daerah n ke daerah p, arus listrik yang dihasilkan oleh

elektron tidak berkurang diteruskan oleh lubang sebagai pembawa muatan. Secara

teknis arus mengalir dari semikonduktor tipe-p ke tipe-n (Johannes, 1978; Blocher,

2003).

B. Karakteristik Dioda

Karakteristik sebuah dioda adalah hubungan antara tegangan yang diberikan

pada ujung – ujung terminal dioda dan arus listrik yang mengalir melaluinya. Dioda

menghantarkan arus listrik pada panjar maju. Dalam tegangan tertentu dioda mulai

mengalirkan arus listrik dinamai tegangan nyala (tegangan lutut, tegangan ambang,

turn on voltage, knee voltage) (Barmawi, 1985, Blocher, 2003).


6

Pada panjar mundur arus balik yang mengalir sangat kecil (disebut arus

bocor). Dengan menambah tegangan panjar mundur cukup besar, pada suatu saat

akan mencapai tegangan dadal (breakdown). Dioda akan rusak bila melampaui

tegangan dadal (breakdown) (Barmawi, 1985).

Gambar 2.2 Grafik hubungan arus dan tegangan dioda

Arus total yang mengalir lewat dioda karena panjar maju diberikan oleh

persamaan :

di mana I adalah arus total

Is adalah arus jenuh balik

e adalah muatan satu elektron ( 1,6 x 10-19 coulomb)

k adalah konstanta Boltzman ( 1,38 x 10-23 joule K-1)

T adalah temperatur dalam K dan η angka konstan yang tergantung pada

bahan dioda. Untuk germanium η = 1 dan untuk silikon η = 2.

Tegangan Lutut (Knee voltage) = 0.7

V - BV

Reverse Bias

Forward Bias

Arus Bocor

sIkT

eVI lnln −=η


7

Kalau V positif, hubungan tercatu maju dan kalau V negatif hubungan tercatu

balik. Pada temperatur kamar (T = 300 K) dari persamaan diatas didapat :

ln 𝐼𝐼 = 39𝑉𝑉𝜂𝜂

− ln 𝐼𝐼𝑠𝑠

Dari gambar 2.2 grafik arus dioda dapat disimpulkan bahwa :

1. Karakteristik volt-ampere pada dioda semikonduktor tidak linear tetapi

eksponensial.

2. Pada tegangan maju atau panjar maju (forward bias) arus yang mengalir relatif

besar, orde dalam mA, sedang pada tegangan balik atau panjar mundur (reverse

bias) arus mengalir sangat kecil sekali dalam orde µA.

3. Pada dioda semikonduktor terdapat tegangan ambang (Vγ), yaitu tegangan pada

saat dimana dioda tersebut mulai menghantarkan arus dengan baik, sedang pada

arah balik terdapat tegangan jebol (VB, break down).

4. Dioda tidak dapat bekerja pada tegangan yang lebih kecil daripada tegangan

ambangnya (Vγ).

5. Sekitar harga (Vγ) pada arah maju, apabila terjadi perubahan pada V akan

menimbulkan perubahan arus (I) yang besar sekali. Demikian juga sekitar VB

pada arah balik.

6. Tahanan dalam dioda tidak tetap tergantung pada harga tegangan dan arus yang

mengalir pada dioda.

7. Besarnya tegangan jebol (VB) pada arah balik, jauh ledih besar daripada harga

tegangan ambang (Vγ) pada arah maju.


8

C. Light Emiting Dioda (LED)

LED adalah singkatan dari Light Emiting Dioda, terbuat dari semikonduktor

sambungan tipe-p dengan tegangan positif dan tipe-n dengan tegangan negatif dan

lapisan deplesi (King, 2008). LED akan memancarkan cahaya apabila diberi panjar

maju. Dioda dapat membangkitkan cahaya hijau, ada juga yang dapat

membangkitkan cahaya merah. LED terbuat dari terbuat dari galium (Ga), arsen

(As), phosphor (P) (Wasito, 1977).

Sumber : slices-of-life.com

a b

Gambar 2.3 a) Struktur LED

b) Simbol LED


9

D. Rangkaian Dasar Pada Elektronika

Pada suatu rangkaian elektronika berlaku hukum Kirchoff I atau Kirchoff’s

Current Law (KCL) dan hukum Kirchoff II atau Kirchoff’s Voltage Law (KVL).

Hukum Kirchoff I atau Kirchoff’s Current Law (KCL) menyatakan bahwa jumlah

arus yang memasuki suatu percabangan atau node atau simpul sama dengan arus

yang meninggalkan percabangan atau node atau simpul, dengan kata lain jumlah

aljabar semua arus yang memasuki sebuah percabangan atau node atau simpul sama

dengan nol. Kirchoff II atau Kirchoff’s Voltage Law (KVL) menyatakan bahwa

jumlah tegangan pada suatu lintasan tertutup sama dengan nol, atau penjumlahan

tegangan pada masing-masing komponen penyusunnya yang membentuk satu

lintasan tertutup bernilai nol.

Rangkaian Seri

Semua elemen-elemen di dalam suatu rangkaian yang membawa arus sama

dikatakan elemen-elemen yang terhubung seri. Rangkaian seri dari N buah resistor

ditunjukkan pada gambar 2.4 rangkaian seri (Hayt W.H., et. al., 2002).

Gambar 2.4 Rangkaian seri

R1

Sumber tegangan

R2 R3


10

Rangkaian Paralel

Elemen-elemen dalam suatu rangkaian yang memiliki tegangan yang sama

pada terminal-terminalnya dikatakan elemen-elemennya terhubung secara paralel.

Kombinasi rangkaian paralel dari N buah resistor ditunjukkan pada gambar 2.5

rangkaian paralel (Hayt W.H., et. al., 2002).

Gambar 2.5 Rangkaian paralel

R2

R1

R3

Sumber tegangan


11

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Metodologi Penelitian

Susunan alat yang digunakan untuk eksperimen ini ditunjukkan pada

gambar 3.1 Desain Rangkaian Penelitian. LED (2) diletakkan pada meja

spektrometer (1), light sensor atau sensor cahaya (3) diletakkan pada tempat

teropong dihubungkan ke interface Vernier LabPro (4). Selanjutnya dari

interface Vernier LabPro (4) dihubungkan ke perangkat komputer yang memiliki

program Logger Pro 3.4.5. Sebagai sumber tegangan dipakai baterai (9)

dihubungkan ke potensiometer (8) yang digunakan untuk mengatur arus dan

tegangan pada LED (2). Dari potensiometer (8) dihubungkan ke ampermeter (6)

dirangkai secara seri dengan LED (2), sedangkan voltmeter (7) dirangkai secara

peralel dengan LED (2).

Gambar 3.1 Desain Rangkaian Penelitian

1.Spektrometer, 2.LED, 3.Light sensor (Order Code LS-BTA or LS-DIN), 4.Interface Vernier LabPro, 5.Perangkat Komputer, 6.Ampermeter, 7.Voltmeter, 8.Potensiometer, 9.Baterai (8 buah @1.5 volt)


12

B. Alat dan Bahan

Dalam penelitian ini digunakan alat dan bahan sebagai berikut :

Sumber tegangan (8 buah @ 1.5 volt), potensiometer 5 KΩ, voltmeter digital

(Multimeter GDM-394), ampermeter (Sanwa YX360TRF), LED, spektrometer,

kabel penghubung, sensor cahaya, seperangkat komputer.

a b

c d

Gambar 3.2 a) LED secara sendiri, b) LED secara horisontal,

c) LED secara vertikal, d) LED seri-paralel

LED

Sensor cahaya Sensor cahaya

Sensor cahaya

LED

Sensor cahaya

Garis bidang Garis bidang

Garis bidang Garis bidang

LED LED


13

C. Prosedur Penelitian

A. Karakteristik LED

Pengukuran karakteristik LED dilakukan dengan langkah-langkah sebagai

berikut :

1. Menentukan kaki-kaki anoda dan katoda LED yang akan dipakai.

2. Merangkai peralatan seperti pada gambar 3.1 desain rangkaian penelitian.

3. Anoda pada LED mendapatkan tegangan lebih positif agar LED dapat

bekerja.

4. Mengatur potensiometer sehingga menunjuk nol. Kemudian

potensiometer diatur sedikit demi sedikit sehingga ampermeter dan

voltmeter menunjukkan harga kenaikan harga simpangan.

B. Pola intensitas cahaya LED

Pengukuran intensitas cahaya LED masih menggunakan rangkaian pada

gambar 3.1 desain rangkaian penelitian. Pengukuran intensitas cahaya LED

dengan jarak LED dengan sensor cahaya 9 sentimeter dilakukan dengan

langkah-langkah sebagai berikut :

1. Posisi kaki-kaki LED ditempatkan pada keadaan posisi horisontal pada

gambar 3.3 a.

2. LED ditempatkan pada meja spektrometer seperti gambar 3.2 a.



voltmeter menunjukkan harga kenaikan harga simpangan dan kenaikan

kuat intensitas cahaya LED.


14

4. Mengukur intensitas cahaya LED dengan jarak LED dan sensor cahaya

pada jarak sama dan menggubah kedudukan posisi sensor cahaya

terhadap bidang LED pada posisi yang berbeda-beda dengan membentuk

sudut bidang LED 0o, 15 o, 30 o, 45 o, 60 o, 75 o dan 90 o.

5. Mengubah kedudukan posisi kaki-kaki pada keadaan posisi horisontal ke

vertikal pada gambar 3.3 b.

6. Mengatur potensiometer dan melakukan pengukuran intensitas cahaya

LED seperti posisi kaki-kaki LED posisi horisontal.

a b

Gambar 3.3 a) Posisi kaki LED horisontal,

b) Posisi kaki LED vertikal

C. Pola intensitas cahaya LED dirangkai secara seri

Pengukuran intensitas cahaya LED dirangkai secara seri masih menggunakan

rangkaian pada gambar 3.1 desain rangkaian penelitian. Pengukuran

intensitas cahaya LED dirangkai seri, LED dengan sensor berjarak 9

centimeter dan jarak antar LED 0.8 centimeter dilakukan dengan langkah-

langkah sebagai berikut :

1. LED dirangkai secara seri dengan posisi secara horisontal pada gambar

3.4 a. LED ditempatkan pada meja spektrometer seperti gambar 3.2 b


15




kuat intensitas cahaya LED.

3. Mengukur pola intensitas cahaya LED dengan jarak LED dan sensor

cahaya pada jarak sama dan menggubah kedudukan posisi sensor cahaya

terhadap bidang LED pada posisi yang berbeda-beda dengan membentuk

sudut bidang LED 0 o, 15 o, 30 o, 45 o, 60 o, 75 o dan 90 o.

4. Mengubah posisi LED yang dirangkai seri dengan posisi horisontal ke

vertikal pada gambar 3.4 b, LED ditempatkan pada meja spektrometer

seperti gambar 3.2 c.


LED seperti posisi LED dirangkai seri dengan posisi secara horisontal.

Gambar 3.4 a) LED dirangkai secara seri horisontal,

b) LED dirangkai secara seri vertikal

a b


16

D. Pola intensitas cahaya LED dirangkai secara paralel

Pengukuran intensitas cahaya LED dirangkai secara paralel masih

menggunakan rangkaian pada gambar 3.1 desain rangkaian penelitian.

Pengukuran intensitas cahaya LED dirangkai paralel dengan jarak LED, LED

dengan sensor berjarak 9 centimeter dan jarak antar LED 0.8 centimeter

dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1. LED dirangkai secara paralel dengan posisi secara horisontal pada gambar

3.5 a, LED ditempatkan pada meja spektrometer seperti gambar 3.2 b




intensitas cahaya LED.

3. Mengukur intensitas cahaya LED dengan LED dan sensor cahaya pada

jarak sama dan menggubah kedudukan posisi sensor cahaya terhadap

bidang LED pada posisi yang berbeda-beda dengan membentuk sudut

bidang LED 0 o, 15 o, 30 o, 45 o, 60 o, 75 o dan 90 o.

4. Mengubah posisi LED yang dirangkai paralel dengan posisi horisontal ke

vertikal pada gambar 3.5 b, LED ditempatkan pada meja spektrometer

seperti gambar 3.2 c.


LED seperti pada LED yang dirangkai paralel secara horisontal.


17

Gambar 3.5 a) LED dirangkai secara paralel horisontal,

b) LED dirangkai secara paralel vertikal

E. Pola intensitas cahaya LED dirangkai secara seri-paralel

Pengukuran intensitas cahaya LED dirangkai secara seri-paralel masih

menggunakan rangkaian pada gambar 3.1 desain rangkaian penelitian.

Pengukuran intensitas cahaya LED dirangkai seri-paralel, LED dengan sensor

berjarak 9 centimeter dan jarak antar LED 0.8 centimeter dilakukan dengan

langkah-langkah sebagai berikut :

1. LED dirangkai secara seri dan paralel atau dua buah LED seri dan dua

buah LED paralel pada gambar 3.6, LED ditempatkan pada meja

spektrometer seperti gambar 3.2 d




kuat intensitaas cahaya LED.

3. Mengukur intensitas cahaya LED dengan LED dan sensor pada jarak

sama dan menggubah kedudukan posisi sensor cahaya terhadap bidang

a b


18

LED pada posisi yang berbeda-beda dengan membentuk sudut bidang

LED 0 o, 15 o, 30 o, 45 o, 60 o, 75 o dan 90 o.

Gambar 3.6 LED dirangkai seri-paralel

D. Metode Analisa Data

Data hasil penelitian akan dianalisa dengan langkah – langkah sebagai

berikut :

Karakteristik LED dianalisa dengan mencari hubungan antara tegangan

(V) dan arus (I) dari data penelitian yang diperoleh pada penelitian. Dari grafik

karakteristik LED akan diperoleh tegangan ambang LED (Vγ), hambatan LED

(RLED) dan arus saturasi LED (Is).

Pola intensitas cahaya LED dianalisa dengan mencari hubungan antara

tegangan (V) dan intensitas cahaya LED (I) dari data penelitian. Dari grafik

intensitas cahaya (I) dan arus (I) pada LED dibandingkan dengan grafik arus (I)

dan tegangan (V) pada LED.

Pola intensitas cahaya LED dengan mencari hubungan intensitas cahaya

LED dan tegangan dengan tegangan berbeda dan berbagai sudut bidang LED

yang berbeda dari data penelitian yang diperoleh pada penelitian. Selanjutnya

dari data penelitian yang diperoleh dibuat grafik hubungan antara sudut dan

intensitas cahaya LED. Dengan menormalisasikan grafik hubungan antara sudut


19

dan intensitas cahaya LED diperoleh grafik hubungan antara sudut dan

log(ℐ𝜃𝜃 ℐ𝜃𝜃𝜃𝜃𝜃𝜃𝜃𝜃 ). Dari grafik hubungan antara sudut dan log(ℐ𝜃𝜃 ℐ𝜃𝜃𝜃𝜃𝜃𝜃 ) dapat

dilihat pola kuat intensitas LED dan dapat disimpulkan pola intensitas

penerangan LED.

Intensitas penerangan LED dapat dilihat secara langsung dengan alat

sensor cahaya yang besar nilainya langsung ditampilkan secara langsung pada

monitor komputer untuk prosedur penelitian B, C, D dan E. Dari data prosedur

penelitian B, C, D dan E akan terlihat pola kuat intensitas cahaya LED.

Rangkaian LED yang mungkin dapat dirangkai adalah dengan cara

dirangkai secara seri, paralel dan seri-pararel atau campuran. Dari hasil

penelitian kita dapat memilih rangkaian LED secara seri, paralel atau seri-paralel

dan dengan intensitas penerangan yang tidak terlalu rendah dan tidak terlalu

tinggi.


20

BAB IV

DATA DAN PEMBAHASAN

A. Hasil penelitian

Data pengukuran untuk menentukan karakteristik LED dapat dilihat pada

tabel 1 tentang tegangan dan arus LED di lampiran. Karakteristik LED dapat

dilihat pada gambar 4.1 yaitu tentang hubungan antara tegangan dan arus LED.

Gambar 4.1 Hubungan antara tegangan dan arus LED

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 1 2 3 4 5

I(mA)

V(volt)


21

Pola intensitas cahaya LED 1 pada sudut 900 sensor terhadap bidang LED

1 dapat dilihat pada gambar 4.2 tentang hubungan antara tegangan dan intensitas

cahaya LED

Gambar 4.2 Hubungan antara tegangan dan intensitas cahaya LED

Dalam penelitian ini diambil empat sampel LED dan dilakukan

pengukuran intensitas cahaya LED dengan tegangan yang berbeda dan dengan

berbagai sudut sensor terhadap bidang LED. Data penelitian pengukuran

intensitas cahaya LED dengan tegangan yang berbeda dan dengan berbagai

sudut sensor terhadap bidang LED untuk LED 1 dapat dilihat pada tabel 2 pada

lampiran. Pola intensitas cahaya LED secara umum mengikuti pola pada gambar

-50

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5

I(lu

x)

V (volt)


22

4.3 tentang intensitas cahaya LED dengan berbagai tegangan dan berbagai sudut

sensor terhadap bidang LED.

Gambar 4.3 Grafik hubungan antara sudut sensor terhadap bidang LED

dan intensitas cahaya LED 1

Keempat sampel LED dirangkai seri. LED yang sudah dirangkai seri

diukur intensitas cahaya LED pada posisi LED secara horisontal dan vertikal

dengan tegangan yang berbeda dan dengan berbagai sudut sensor terhadap

bidang LED. Data penelitian pengukuran dari empat LED sampel yang

dirangkai seri dapat dilihat pada tabel 3 dan tabel 4 pada lampiran. Pola

intensitas cahaya LED dirangkai seri dengan berbagai tegangan dan berbagai

sudut sensor tehadap bidang LED dapat dilihat pada gambar 4.4 tentang

intensitas cahaya empat LED dirangkai seri secara horisontal dan gambar 4.5

tentang intensitas cahaya empat LED dirangkai seri secara vertikal.

-50

0

50

100

150

200

250

300

0 20 40 60 80 100

I(lu

x)

Sudut

v=0

v=0.5

v=1

v=1.5

v=2

v=2.5

v=3

v=3.5

v=4


23


dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai secara seri horisontal


dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai secara seri vertikal

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 20 40 60 80 100

I(lu

x)

sudut

v=8

v=8.5

v=9

v=9.5

v=10

v=10.5

v=11

-505

101520253035404550

0 20 40 60 80 100

I(lu

x)

sudut

v=8

v=8.5

v=9

v=9.5

v=10

v=10.5

v=11


24

Keempat sempel LED dirangkai paralel. LED yang sudah dirangkai

paralel diukur intensitas cahaya LED pada posisi LED secara horisontal dan

vertikal dengan tegangan yang berbeda dan dengan berbagai sudut sensor

terhadap bidang LED. Data penelitian pengukuran dari empat LED sampel yang

dirangkai paralel dapat dilihat pada tabel 5 dan tabel 6 pada lampiran. Pola

intensitas cahaya LED dirangkai paralel dengan berbagai tegangan dan berbagai

sudut sensor terhadap bidang LED dapat dilihat pada gambar 4.6 tentang

intensitas cahaya empat LED dirangkai paralel secara horisontal dan gambar 4.7

tentang intensitas cahaya empat LED dirangkai paralel secara vertikal.


dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai secara paralel

horisontal

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100

I(lu

x)

sudut

v=0

v=0.5

v=1

v=1.5

v=2

v=2.5

v=3

v=3.5

v=8

v=8.5


25


dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai secara paralel vertikal

Keempat sampel LED dirangkai seri-paralel atau dua seri dan dua paralel.

Empat sampel LED yang sudah dirangkai seri-paralel dilakukan pengukuran

intensitas cahaya LED dengan tegangan yang berbeda dan dengan berbagai

sudut sensor terhadap bidang LED. Dalam penelitian, dengan menggunakan

empat sampel LED yang dirangkai seri-paralel diperoleh data pada tabel 7 pada

lampiran. Dari hasil pengukuran diperoleh pola intensitas cahaya LED dirangkai

seri-paralel yang dapat dilihat gambar 4.8 tentang pola intensitas cahaya empat

LED dirangkai seri-paralel.

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100

I(lu

x)

sudut

v=0

v=0.5

v=1

v=1.5

v=2

v=2.5

v=3

v=3.5

v=8

v=8.5


26


dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai secara seri- paralel

Dari pola-pola intensitas cahaya LED yang dinormalisasi akan diperoleh

grafik berikut ini.


dan log(Iθ/Iθ=90) LED 1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100

I(lu

x)

sudut

v=3

v=3.5

v=4

v=4.5

v=5

v=5.5

v=6

v=6.5

v=7

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0 20 40 60 80 100

log(

Iθ/

Iθ=

90)

sudut

v=3

v=3.5

v=4


27





-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

0 20 40 60 80 100lo

g(Iθ/

Iθ=90

)

sudut

v=3

v=3.5

v=4

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

0 20 40 60 80 100

log(

Iθ/I

θ=90

)

sudut

v=3

v=3.5

v=4


28




dan log(Iθ/Iθ=90) empat LED dirangkai seri secara horizontal

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0 20 40 60 80 100

log(

I/Iθ=

90)

sudut

v=3

v=3.5

v=4

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0 20 40 60 80 100

log(

Iθ/

Iθ=

90)

Sudut

v=10.5

v=11


29


dan log(Iθ/Iθ=90) empat LED dirangkai seri secara vertikal


dan log(Iθ/Iθ=90) empat LED dirangkai paralel secara horisontal

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0 20 40 60 80 100

log(

Iθ/I

θ=90

)

Sudut

v=10.5

v=11

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0 20 40 60 80 100

log(

Iθ/I

θ=90

)

sudut

v=3

v=3.5


30


dan log(Iθ/Iθ=90) empat LED dirangkai paralel secara vertikal


dan log(Iθ/Iθ=75) empat LED dirangkai seri-paralel

B. Pembahasan

Dari gambar 4.1 hubungan antara tegangan dan arus LED dapat

disimpulkan bahwa : karakteristik arus dan tegangan LED mirip dengan

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0 20 40 60 80 100

log(

Iθ/I

θ=90

)

sudut

v=3

v=3.5

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

0 20 40 60 80 100

log(

Iθ/I

θ=90

)

sudut

v=6

v=6.5

v=7


31

karakteristik arus dan tegangan LED, yaitu tidak linear tetapi eksponensial. Pada

tegangan maju arus mengalir cukup besar, dengan orde miliamper. LED dapat

menghantarkan arus mulai pada tegangan ambang (Vγ) sebesar 2.5 volt. LED

tidak dapat bekerja pada tegangan lebih kecil daripada tegangan ambang (Vγ)

sebesar 2.5 volt. Pada daerah sekitar tegangan ambang pada panjar maju,

perubahan yang sangat kecil pada tegangan (V) akan menimbulkan perubahan

arus (I) yang sangat besar. Dari gambar 4 pada lampiran arus saturasi LED (Is)

sebesar 4.6 mA. Arus LED linear pada tegangan 3 volt sampai dengan tegangan

3.5 volt.

Pada gambar 4.2 grafik hubungan antara tegangan (V) dan intensitas

cahaya LED 1 dengan gambar 4.1 grafik karakteristik LED memiliki pola yang

sama. Dari gambar 4.2 grafik hubungan antara tegangan (V) dan intensitas

cahaya LED 1 dapat disimpulkan : pola intensitas cahaya LED ekponensial,

tegangan ambang (Vγ) sebesar 2.5 volt, saat mengeluarkan cahaya. Pada daerah

sekitar tegangan ambang pada panjar maju terjadi perubahan yang sangat kecil

pada tegangan (V) akan menimbulkan perubahan intensitas cahaya LED 1 yang

sangat besar. Pola intensitas cahaya LED linear pada tegangan 3 volt sampai

dengan tegangan 3.5 volt.

Dari gambar 4.3 grafik hubungan antara sudut dan intensitas cahaya LED

1, dapat disimpulkan bahwa pada tegangan tertentu dengan sudut bidang LED

yang berbeda memiliki intensitas cahaya LED yang berbeda. Intensitas cahaya

LED paling besar berada di hadapan LED. Daerah di samping LED memiliki


32

intensitas paling rendah. Semakin besar tegangan pada LED semakin besar pula

intensitas cahaya LED.

Gambar 4.4 menyatakan grafik hubungan antara sudut sensor terhadap

bidang LED dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai seri secara

horizontal. Gambar 4.5 merupakan grafik hubungan antara sudut sensor terhadap

bidang LED dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai seri secara

vertikal. Gambar 4.6 adalah grafik hubungan antara sudut sensor terhadap

bidang LED dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai paralel secara

horizontal. Gambar 4.7 merupakan grafik hubungan antara sudut sensor terhadap

bidang LED dan intensitas cahaya empat LED yang dirangkai paralel secara

vertikal. Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa intensitas cahaya LED

yang dirangkai secara seri dan dirangkai paralel berbeda. Intensitas cahaya LED

yang dirangkai secara seri jauh lebih kecil dibandingkan dengan intensitas

cahaya LED yang dirangkai paralel.

Gambar 4.8 tentang grafik hubungan antara sudut bidang LED dan

intensitas cahaya empat LED yang dirangkai secara seri-paralel atau dua seri dan

dua paralel, menunjukkan bahwa besar intensitas cahaya LED pada sudut 750,

memiliki nilai intensitas cahaya LED yang paling besar.

Pola intensitas cahaya LED ternormalisasi yang terlihat pada gambar 4.9,

gambar 4.10, gambar 4.11, gambar 4.12, gambar 4.13, gambar 4.14, gambar

4.15, gambar 4.16, gambar 4.17, memiliki pola yang sama satu dengan yang

lainnya. Pola intensitas penerangan LED yang ternormasilasi pada berbagai

sudut sensor terhadap bidang LED dapat dilihat pada gambar pola intensitas


33

penerangan LED yang ternormalisasi pada berbagai sudut bidang LED. Pola

intensitas penerangan LED, pada bidang sudut 450 sampai 900 LED merupakan

daerah pancaran cahaya LED yang bagus. Pada daerah ini, untuk operasi

linearnya. Intensitas cahayanya tidak kurang dari setengah intensitas

maksimumnya.


34

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN

Berdasarkan analisa data yang didapat selama penelitian, maka dapat

disimpulkan bahwa :

1. Karakteristik LED sama dengan karakteristik dioda, dengan Vγ = 2.5 volt, RLED

= 16.4 Ω dan Is = 4.6 mA.

2. Kuat arus mempengaruhi intensitas cahaya LED dan pola intensitas cahaya

LED. Arus semakin besar intensitas cahaya LED semakin besar dan intensitas

cahaya LED dari samping ke hadapanan LED semakin besar.

3. Intensitas cahaya LED yang dirangkai seri, paralel dan seri-paralel

memberikan nilai intensitas cahaya LED yang berbeda. Besar intensitas cahaya

LED pada sudut 900 terhadap sudut bidang LED pada rangkaian seri adalah 48

lux, rangkaian paralel adalah 676,6 lux dan kombinasi seri-paralel adalah 708,6

lux. Pola intensitas cahaya LED dirangkai seri, paralel dan kombinasi seri-

paralel memiliki pola yang sama terhadap sudut bidang LED.

SARAN-SARAN

Untuk dapat mengetahui daya LED pada rangkaian seri, paralel dan

kombinasi seri-paralel, tegangan dan arus pada LED harus diukur.


35

DAFTAR PUSTAKA

Blocher, R., 2003. Dasar Elektronika, Yogyakarta : Andi

Hayt. W.H., Jr; Jack E. Kemmerly; Steven M. Durbim, 2002. Rangkaian Listrik,

Jilid I, Erlangga

Johannes, H., 1978. Listrik dan Magnet, Jakarta : PN Balai Pustaka

King, S., 2011. Luminous Intensity of an LED as a Function of Input Power.

ISB Journal of Physics, volume 2 issue 2. Web site :

http://www.isb.ac.th/HS/JoP/index.html

Malvino, A.P, 1986. Prinsip – Prinsip Elektronika, Edisi 3, Jilid I (Terjemahan

oleh Barmawi dan Tjia). Jakarta : Erlangga

Purkait,R., 1989. Dasar Elektronika. Universitas Indonesia

Wasito. S, 1977. Pelajaran Elektronika, Jilid IA, Jakarta : Setia Beriman


36

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Tabel 1. Tegangan dan arus LED ……………………………………..... 38

Tabel 2. Sudut antara sensor dan bidang LED

dan intensitas cahaya LED 1 ………………………………….. 38

Tabel 3. Sudut antara sensor dan bidang LED dan intensitas cahaya LED

dirangkai seri secara horisontal ……………………………….. 39


dirangkai seri secara vertikal ………………………………….. 39


dirangkai paralel secara horisontal ……………………………. 40


dirangkai paralel secara vertikal ………………………………. 40


dirangkai seri-paralel ………………………………………….. 41




dan intensitas cahaya LED 3 ……………….…………………. 42


dan intensitas cahaya LED 4 …………………….……………. 42


37

Gambar 1. Grafik hubungan antara sudut antara sensor dan bidang LED






Gambar 4. Karakeristik tegangan arus LED pada skala Ln …………….. 44


38

LAMPIRAN

Tabel 1. Tegangan dan arus LED

Jarak LED dengan sensor cahaya 9 centimeter

No Tegangan (volt) arus(mA) 1 0 0 2 0.5 0 3 1 0 4 1.5 0 5 2 0 6 2.5 0.125 7 3 4.5 8 3.5 35 9 4 80

Tabel 2. Sudut antara sensor dan bidang LED dan intensitas cahaya LED 1


NO Tegangan

(volt) Sudut

00 150 300 450 600 750 900

1 0 0.063 0.016 0.078 0.063 0.016 0.047 0.031 2 0.5 0.016 0.032 0.032 0.047 0.063 0.094 0.047 3 1 0.016 0.031 0.079 0.502 0.032 0.031 0.047 4 1.5 0.047 0.031 0.063 0.047 0.047 0.063 0.047 5 2 0.016 0.078 0.047 0.079 0.047 0.047 0.047 6 2.5 0.047 0.094 0.063 0.141 0.267 0.486 0.689 7 3 0.376 2.852 8.399 17.315 33.329 45.755 54.499 8 3.5 1.708 10.781 30.948 63.885 125.576 168.291 199.787 9 4 2.413 15.090 42.950 91.855 179.949 237.707 278.808


39

Tabel 3. Sudut antara sensor dan bidang LED dan intensitas cahaya empat LED dirangkai seri secara horisontal


Jarak antar LED 0.8 centimeter

No Tegangan

(volt) Sudut

00 150 300 450 600 750 900

1 8 0.940 0.000 0.000 0.000 0.031 0.031 0.063 2 8.5 0.063 0.031 0.063 0.310 0.000 0.063 0.094 3 9 0.000 0.000 0.031 0.031 0.063 0.094 0.000 4 9.5 0.063 0.063 0.000 0.000 0.000 0.063 0.063 5 10 0.063 0.000 0.157 0.345 0.689 1.097 1.160 6 10.5 0.000 0.627 2.131 5.422 8.305 10.812 12.066 7 11 0.000 2.726 8.242 18.991 30.775 39.362 45.128

Tabel 4. Sudut antara sensor dan bidang LED dan intensitas cahaya empat LED dirangkai seri secara vertikal



No Tegangan

(volt) Sudut

00 150 300 450 600 750 900

1 8 0.094 0.000 0.094 0.000 0.310 0.000 0.000 2 8.5 0.157 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.031 3 9 0.125 0.000 0.063 0.000 0.031 0.063 0.031 4 9.5 0.063 0.031 0.063 0.000 0.000 0.000 0.031 5 10 0.063 0.094 0.188 0.407 0.689 1.034 1.222 6 10.5 0.157 0.658 2.382 5.359 8.963 11.407 13.006 7 11 0.564 3.134 9.026 19.524 31.652 40.521 48.011


40

Tabel 5. Sudut antara sensor dan bidang LED dan intensitas cahaya empat LED dirangkai paralel secara horisontal



No Tegangan

(volt) Sudut

00 150 300 450 600 750 900

1 0 0.031 0.031 0.031 0.063 0.000 1.722 0.334 2 0.5 0.031 0.097 0.000 0.031 0.000 2.066 0.689 3 1 0.000 0.000 0.063 0.000 0.094 1.377 0.689 4 1.5 0.063 0.031 0.063 0.063 0.094 1.377 0.344 5 2 0.000 0.031 0.063 0.063 0.094 1.377 0.689 6 2.5 0.031 0.094 0.157 0.533 1.066 1.033 0.689 7 3 1.410 12.943 36.479 84.835 132.721 171.472 197.297 8 3.5 4.764 48.419 128.553 294.054 487.196 579.150 676.593

Tabel 6. Sudut antara sensor dan bidang LED dan intensitas cahaya empat LED dirangkai paralel secara vertikal



No Tegangan

(volt) Sudut

00 150 300 450 600 750 900

1 0 0.031 0.063 0.094 0.063 0.094 0.031 0.000 2 0.5 0.063 0.094 0.000 0.031 0.000 0.031 0.031 3 1 0.031 0.063 0.031 0.031 0.031 0.063 0.000 4 1.5 0.000 0.000 0.094 0.031 0.031 0.031 0.031 5 2 0.063 0.063 0.000 0.031 0.031 0.031 0.031 6 2.5 0.031 0.094 0.188 0.658 1.034 1.222 1.567 7 3 1.254 4.544 36.134 87.154 130.057 154.658 172.929 8 3.5 6.456 45.003 129.712 287.755 429.533 545.832 624.305


41

Tabel 7. Sudut antara sensor dan bidang LED dan intensitas cahaya empat LED cahaya yang dirangkai seri-paralel



No Tegangan

(volt) sudut

00 150 300 450 600 750 900

1 3 1.033 0.689 1.377 1.377 0.689 0.344 0.344 2 3.5 0.000 0.344 0.344 0.344 0.344 0.689 0.689 3 4 0.689 1.033 0.689 0.344 0.344 0.344 1.033 4 4.5 1.033 0.689 0.689 1.722 0.689 0.344 1.033 5 5 1.377 0.344 0.689 0.689 0.689 0.344 1.377 6 5.5 0.344 2.066 10.330 22.725 33.399 41.319 57.846 7 6 1.033 18.593 49.582 102.264 153.568 192.132 175.260 8 6.5 5.853 45.106 126.022 263.751 377.721 450.717 417.663 9 7 10.330 77.128 204.183 410.776 622.878 748.212 708.615



NO Tegangan

(volt) Sudut

00 150 300 450 600 750 900

1 0 0.141 0.157 0.157 0.126 0.141 0.110 0.157 2 0.5 0.141 0.141 0.141 0.141 0.126 0.141 0.157 3 1 0.173 0.141 0.141 0.126 0.157 0.110 0.157 4 1.5 0.094 0.141 0.079 0.157 0.157 0.094 0.141 5 2 0.141 0.157 0.188 0.157 0.125 0.141 0.157 6 2.5 0.094 0.141 0.157 0.314 0.361 0.580 2.022 7 3 0.627 3.761 10.092 20.198 34.598 48.403 55.595 8 3.5 2.351 12.175 38.798 74.164 129.195 184.383 185.135 9 4 3.494 18.145 54.170 112.476 188.458 240.418 261.790


42



NO Tegangan

(volt) Sudut

00 150 300 450 600 750 900

1 0 0.094 0.110 0.063 0.154 0.157 0.157 0.126 2 0.5 0.126 0.141 0.141 0.141 0.110 0.094 0.094 3 1 0.094 0.094 0.126 0.125 0.094 0.110 0.078 4 1.5 0.110 0.126 0.110 0.157 0.079 0.141 0.110 5 2 0.079 0.110 0.047 0.157 0.063 0.141 0.126 6 2.5 0.110 0.094 0.157 0.188 0.486 0.549 0.862 7 3 0.282 2.304 6.785 15.889 27.565 36.761 42.324 8 3.5 1.395 8.587 28.703 67.834 107.164 159.845 180.278 9 4 2.241 15.153 46.852 117.255 197.890 250.415 274.499



NO Tegangan

(volt) Sudut

00 150 300 450 600 750 900

1 0 0.173 0.157 0.094 0.141 0.110 0.173 0.141 2 0.5 0.126 0.126 0.110 0.157 0.079 0.125 0.157 3 1 0.094 0.126 0.126 0.141 0.094 0.141 0.094 4 1.5 0.110 0.126 0.173 0.188 0.125 0.125 0.125 5 2 0.125 0.141 0.094 0.094 0.126 0.126 0.157 6 2.5 0.125 0.094 0.186 0.204 0.314 0.580 0.470 7 3 0.392 4.357 8.289 26.701 51.851 58.463 73.052 8 3.5 2.272 13.288 25.808 85.854 155.457 189.821 225.782 9 4 2.993 19.086 34.990 119.966 214.438 270.221 308.878


43





0

50

100

150

200

250

300

0 20 40 60 80 100

lux

Sudut

v=0

v=0.5

v=1

1.5

v=2

v=2.5

v=3

v=3.5

v=4

0

50

100

150

200

250

300

0 20 40 60 80 100

lux

Sudut

v=0

v=0.5

v=1

v=1.5

v=2

v=2.5

v=3

v=3.5

v=4


44



Gambar 4. Karakteristik tegangan arus LED pada skala ln

0

50

100

150

200

250

300

350

0 20 40 60 80 100

lux

sudut

v=0

v=0.5

v=1

v=1.5

v=2

v=2.5

v=3

v=3.5

v=4

Ln I = 4.421V - 1.531R² = 0.916

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 1 2 3 4

Ln I

V (volt)


PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIdalam rangkaian seri, paralel dan kombinasi seri-paralel...

Documents

Transcript of PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIdalam rangkaian seri, paralel dan kombinasi seri-paralel...