Ngoprek Lampu Ledbulb China

 

Lampu Ledbulb

Hai sobat semua, kali ini gue ingin berbagi pengalaman mengenai hobi akhir pekan, yaitu ngoprek. Kebetulan akhir pekan ini gue ngoprek beberapa lampu ledbulb made in China yang pada rusak di rumah. Berhubung lampunya rusak, jadi gue bongkarin semua dan pelajari rangkaian listrik yang ada didalamnya, dan akan gue bahas rangkaian tersebut dalam tulisan ini.

 

Sebelum masuk ke pembahasan rangkaian, gue rasa perlu membahas sedikit tentang light emitting diode (LED), karena komponen ini merupakan sumber cahaya yang digunakan pada semua lampu LED, termasuk model ledbulb. LED sebenernya adalah jenis diode yang dapat memancarkan cahaya saat dialiri arus listrik terhadapnya. Sama halnya dengan komponen diode, ia harus diberi tegangan maju (forward voltage) untuk dapat mengalirkan arus, yaitu tegangan positif pada kaki anode dan tegangan negatif pada kaki katoda sehingga menyebabkan diode seperti saklar tertutup.

 

Sebaliknya, bila polaritas tegangan suplai dibalik (reverse voltage), diode tidak akan menghantarkan arus listrik dan bertindak seperti saklar terbuka, kecuali tegangan mundur tersebut nilainya melebihi maximum reverse voltage dari diode tersebut maka akan menyebabkan diode rusak. Bila kalian ingin memahami karakteristik kerja komponen diode atau led, silahkan membaca artikel yang berjudul “Karakteristik Berbagai Jenis Komponen Elektronika Daya”, dimana salah satu komponen yang dibahas adalah diode.

 

 

LED (Light Emitting Diode)

 

Led (light emitting diode) dapat memancarkan berbagai warna cahaya, hal tersebut tergantung dari jenis material dopping semikonduktor yang digunakan. Tegangan maju yang diperlukan untuk menyalakan sebuah Led bervariasi sesuai warnanya, yaitu antara 2 – 4 Volt, dengan mayoritas maksimal arus yang diizinkan mengalir pada led adalah 20 mA. Untuk lebih jelasnya, kalian dapat melihat gambar tabel led berikut ini.

 

Tabel Spesifikasi LED Berbagai Warna

Dari tabel diatas, kita tahu led yang paling banyak digunakan untuk aplikasi penerangan adalah led warna putih, yaitu warm white (3000K), pale white (6000K), cool white (8000K). Itulah kenapa kalau kita membeli lampu, pada kemasannya kita kerap temukan penamaan warna 6000K yang menyatakan warna putih.

 

Dari tabel juga kita dapat tahu bahwa led warna putih memiliki nominal forward voltage sebesar 3.3V pada rating arus 20 mA. Perlu dicatat bahwa tegangan ini dapat lebih kecil dengan menurunkan arus listrik pada aplikasinya, namun tidak dapat lebih besar karena bila kita beri arus lebih besar dari 20 mA, led akan rusak.

 

Dengan kata lain, dalam sistem lampu led, yang harus dibatasi oleh rangkaian adalah arus listrik yang diizinkan mengalir pada led (maksimal 20 mA), sedangkan nominal forward voltage hanya menyatakan drop voltage maksimal pada led saat dialiri arus 20 mA. Dalam aplikasinya, mayoritas rangkaian membatasi arus pada 1 – 5 mA, jauh dibawah nilai maksimal 20 mA, hal ini bertujuan untuk memperpanjang lifetime led dalam penggunaannya.

 

Nah, sekarang kita masuk ke pembahasan utama, yaitu ngoprek lampu ledbulb. Ada 3 merek dan kapasitas lampu ledbulb made in China yang gue oprek, yaitu lampu merek New Pallas 10W, merek NAC 15W, dan merek Kavolux 20W.

 

 

Lampu Ledbulb New Pallas 10W

 

Berikut adalah foto lampu ledbulb merek New Pallas kapasitas 10 watt dan foto pcb di dalamnya.

 

Lampu ledbulb New Pallas 10W

Kemudian berikut adalah gambar rangkaian listrik internal atau skema rangkaian pcb lampu ledbulb New Pallas 10W.

 

Rangkaian Internal Ledbulb New Pallas 10W

Dari rangkaian diatas, suplai daya listrik yang diperlukan adalah tegangan 220 - 240 Vac dengan frekuensi 50 – 60 Hz. Suplai listrik ac masuk ke komponen dengan nama MB10F, dimana komponen ini sebenarnya adalah sebuah diode bridge rectifier. Fungsi dari MB10F ini adalah untuk mengubah listrik ac dari sisi input, menjadi listrik dc disisi output komponen tersebut. Sebagaimana telah kita bahas, led membutuhkan tegangan maju untuk menyala, apabila disuplai tegangan ac, led akan berkedip-kedip sangat cepat sesuai frekuensi listrik dan hal ini akan mengurangi lifetime led. Jadi untuk dapat menyala terus, digunakan listrik dc yang tidak berubah polaritas (tegangan maju terus). Maka digunakanlah unit rectifier dengan nama MB10F tersebut. Bila kalian ingin memahami prinsip kerja rangkaian rectifier, silahkan membaca artikel dengan judul “Rangkaian Penyearah (Rectifier Circuit)”.

 

Fungsi 2 buah resistor 1.3 KOhm  seri disisi input MB10F adalah untuk membatasi tegangan input MB10F. Dilihat dari sisi input, impedansi total MB10F dan semua rangkaian disisi output MB10F, akan jauh lebih kecil dibandingkan dengan 2.6 kOhm resistor disisi input (2 resistor 1.3 kOhm seri), sehingga dengan prinsip pembagi tegangan, tegangan input MB10F akan jauh lebih kecil dari 220Vac. Hal ini menjadikan output MB10F bukan 220 Vdc, melainkan jauh lebih kecil dari itu.

 

Disisi output MB10F, terdapat 9 buah komponen led tersusun seri (warna pink dalam gambar rangkaian). Fungsi dari 2 buah resistor 91 Ohm tersusun seri di sisi listrik dc adalah untuk membatasi arus yang mengalir melalui led. Resistor ini disebut current limiter resistor.

 

Mari kita sedikit berasumsi, bila arus yang mengalir pada led dibatasi sebesar 5mA, maka drop tegangan pada setiap led akan bernilai sekitar 1.1V, sehingga total drop tegangan untuk 9 buah led adalah 9.9V. Dengan total resistansi limiter adalah 182 ohm (2 resistor 91 ohm seri), maka dapat diestimasi tegangan dc output dari MB10F adalah sebesar 9.905 Vdc. Tentu saja asumsi ini hanya digunakan untuk estimasi. Karena gue jujur tidak tahu pabrikannya menentukan limit arus nya berapa, bisa saja antar 5 – 15 mA.

 

 

Lampu Ledbulb NAC 15W

 

Berikut adalah foto lampu ledbulb merek NAC kapasitas 15 watt dan foto pcb di dalamnya.

 

Lampu Ledbulb NAC 15W

Kemudian berikut adalah gambar rangkaian listrik internal atau skema rangkaian pcb lampu ledbulb NAC 15W.

 

Rangkaian Internal Ledbulb NAC 15W

Pada sisi input MB10F, NAC menggunakan resistor 470 kOhm parallel dengan kapasitor 250 Joule (tipe CBB22), sebagai pembatas tegangan input. Kemudian sedikit berbeda dengan New Pallas, output dc dari MB10F terdapat filter berupa capasitor 47 uf parallel dengan resistor 100 kOhm. Dengan adanya filter ini, tegangan dc yang dihasilkan akan lebih rata bentuk gelombangnya, sehingga rangkaian ini lebih baik dari merek sebelumnya.

 

Rating tegangan capasitor filter disisi output MB10F atau sisi dc menunjukan angka 63V, ini menunjukkan bahwa output dc yang dihasilkan pasti dibawah 63 Vdc. Karena kalau diatas itu, akan merusak kapasitor tersebut. kemudian sebagai current limiter, digunakan dua buah resistor 47 Ohm tersusun parallel, sehingga total resistansinya adalah 23.5 Ohm saja. Keuntungan menggunakan 2 buah resistor parallel adalah ketika salah satu resistor rusak, masih ada fungsi limiter dari resistor yang tersisa. NAC 15 Watt ini menggunakan 18 buah led yang tersusun secara seri.

 

 

Lampu Ledbulb Kavolux 20W

 

Berikut adalah foto lampu ledbulb merek Kavolux kapasitas 20 watt dan foto pcb di dalamnya.

 

Lampu Ledbulb Kavolux 20W

Kemudian berikut adalah gambar rangkaian listrik internal atau skema rangkaian pcb lampu ledbulb Kavolux 20 W.

 

Rangkaian Internal Ledbulb Kavolux 20W

Tidak banyak yang dapat gue jelaskan dari rangkaian tersebut, karena sangat mirip dengan rangkaian sebelumnya (NAC 15W). yang membedakan, disini digunakan kapasitor filter dengan rating tegangan 100V, yang berarti tegangan dc output MB10F mungkin saja lebih besar dari 63 Vdc, namun akan selalu dibawah 100 Vdc. Kemudian, untuk Kavolux 20W ini, digunakan 34 buah komponen led yang tersusun secara seri.

 

Reparasi Atau Maintenance Lampu LED

Dari rangakaian-rangkaian oprek yang telah kita pelajari, maka ada beberapa kemungkinan masalah dan cara memperbaikinya pada lampu led. Masalah pertama yang biasanya terjadi adalah lampu led mati total. seperti yang telah kita ketahui, lampu led sebenarnya didalamnya terdiri dari beberapa komponen led yang tersusun secara seri. Karena tersusun seri, maka jika salah satu led mati (open), maka rangkaian akan terputus dan semua led akan mati karena tidak ada arus listrik mengalir. Untuk mengatasi masalah tersebut, temukan komponen led yang rusak dengan mengetest menggunakan baterai satu persatu, lalu led yang rusak di bypass dengan menyambungkan kedua kakinya menggunakan timah solder.

Kemudian masalah lain yang sering terjadi adalah lampu berkedip-kedip. Masalah ini terjadi karena kerusakan komponen rectifier, atau dalam contoh oprek diatas, yaitu komponen MB10F. untuk menyelesaikannya, ganti komponen tersebut.

Lalu apabila masalahnya lampu menjadi redup setelah pemakaian beberapa lama, hal ini dikarenakan menurunnya arus listrik yang mengalir melewati led. contoh, misalnya saat kondisi baru, arusnya adalah 5 mA, setelah beberapa bulan menjadi 3 mA sehingga menyebabkan turunnya drop voltage pada led, dan menghasilkan cahaya yang lebih redup. untuk mengatasi ini dapat dilakukan penggantian resistor limiter menggunakan resistansi yang lebih kecil, namun ingat harus dihitung dengan baik agar arus tidak terlalu besar yang dapat mengakibatkan kerusakan led.

Masalah lain yang sering terjadi adalah kerusakan kapasitor filter disisi dc, berupa short circuit. hal ini menyebabkan rangkaian short, tegangan suplai led menjadi 0 sehingga led mati. selain itu, short circuit dapat menyebabkan kerusakan komponen rectifier, sehingga penggantian capasitor filter kerap diiringi penggantian MB10F. Namun jika kerusakan kapasitor filter berupa putus (open), tidak akan merusak rangkaian, hanya saja fungsi filter tegangan dc nya jadi hilang.

Demikian pembahasan gue tentang ngoprek lampu ledbulb Made In China ini. Sebagai informasi tambahan, bila kalian tertarik mempelajari komponen MB10F, kalian dapat mendownload datasheetnya dengan cara klik “Di Sini”. Semoga tulisan ini bermanfaat dan dapat membantu sobat semua dalam memahami lampu led dan prinsip kerjanya.

 

Penulis : ER

 

Share this post