Pengaruh Jarak Chip Led pada Susunan Array dan Suhu Led terhadap Kualitas Iluminasi

Abstract

Perkembangan zaman yang semakin modern ditandai dengan kemajuan teknologi secara cepat dan pesat. Adanya infrastruktur yang dapat mendukung aktivitas masyarakat merupakan salah satu bukti kemajuan di suatu daerah, salah satunya yaitu penerangan jalan. Penerangan Jalan Umum (PJU) merupakan fasilitas umum yang sangat penting, terutama pada saat malam hari, karena dapat mendukung aktivitas, memberikan rasa aman, dan nyaman pada pengguna jalan. Diharapkan dengan adanya PJU dapat mengurangi risiko kecelakaan dan kriminalitas di jalan. Selain itu juga dengan adanya PJU yang telah disusun secara rapi dapat memperindah jalan tersebut baik pada saat siang maupun malam hari. Lampu LED memiliki masalah mengenai energi panas yang ditimbulkan. Faktanya, 70-85% daya listrik input LED dikonversikan menjadi energi panas yang menyebabkan terjadinya kenaikan suhu. Hal tersebut dapat berakibat pada performa lampu LED dan bahkan kemungkinan terburuknya dapat terjadi kerusakan pada LED. Pada chip lampu LED dihasilkan panas yang dapat mempengaruhi performa pada lampu LED menjadi menurun dan kurang maksimal. Dampak buruk yang dapat terjadi jika hal tersebut berlanjut yaitu dapat mengakibatkan kerusakan pada lampu LED. Suhu rendah sangat berpengaruh terhadap nilai efisiensi dan masa pakai pada lampu LED. Berdasarkan latar belakang yang telah dibahas pada paragraf sebelumnya, maka dapat dijadikan sebagai referensi untuk menyelesaikan permasalahan yang ada pada saat mendesain awal susunan lampu LED. Pada penelitian sebelumnya yaitu merancang sebuah manajemen termal yang hanya berfokus pada satu lampu LED saja. Selain itu juga merekomendasikan penggunaan susunan array LED dengan bentuk persegi panjang. Sedangkan pada penelitian kali ini merancang sebuah susunan array LED dengan bentuk persegi panjang dan berfokus pada pengaruh jarak chip LED dan nilai suhu terhadap kualitas iluminasi. Target yang ingin dicapai dalam penelitian kali ini yaitu dapat merancang sebuah susunan array LED dapat memaksimalkan kinerja dari lampu LED. Pengujian dilakukan pada ketinggian tiga meter dengan alasan keterbatasan ruangan yang ada. Pengambilan data dilakukan setiap 30 detik sekali selama 60 menit dengan total data sebanyak 120 untuk setiap modul LED. Hasil data pengujian dapat dilihat secara real-time melalui laptop dengan format baris dan kolom pada Ms. Excel dan dapat disimpan. Namun untuk pengukuran nilai lux LED masih dilakukan secara manual menggunakan alat ukur lux meter dan dicatat di buku catatan. Jadi pengambilan data dilakukan sebanyak 12 kali dengan kondisi enam modul PCB LED tanpa thermal pad dan enam modul PCB LED menggunakan thermal pad. Berdasarkan hasil pengujian, diperoleh hasil bahwa susunan array LED menggunakan thermal pad dengan ukuran 40 mm x 30 mm yaitu memiliki nilai suhu maksimum sebesar 33,93 oC dan rata-rata suhu sebesar 33,55 oC selama 60 menit pengambilan data dengan total data sebanyak 120. Setelah itu untuk mengetahui performa dari susunan array LED tersebut maka nilai hasil pengambilan data dibandingkan dengan nilai perhitungan suhu persimpangan dan juga datasheet yang ada. Nilai hasil perhitungan suhu persimpangan yaitu sebesar 38 oC sedangkan untuk nilai suhu kerja maksimal LED pada penelitian ini yaitu sebesar 75 oC. Dengan demikian susunan array LED tersebut dapat digunakan secara aman dan mampu untuk meminimalisir terjadinya overheat pada LED. Selain itu juga LED tersebut dapat bekerja secara maksimal dan memiliki lifetime yang lebih lama. Selanjutnya pengujian untuk mengetahui kualitas iluminasi dari sampel diperoleh hasil bahwa nilai iluminasi yang maksimal bisa didapatkan ketika semakin besar jarak antar chip LED namun pada jarak tertentu saja. Pada array LED ukuran 30 mm x 30 mm diperoleh nilai iluminasi tertinggi sebesar 79,00 lux dan rata-rata iluminasi sebesar 78,97 lux. Nilai iluminasi akan berkurang ketika jarak antar chip LED semakin besar.