Cara Menentukan Nilai Resistor untuk LED

Menentukan nilai resistor yang tepat pada rangkaian merupakan hal yang sangat penting. Hal ini bertujuan untuk membatasi arus yang masuk pada rangkaian.

Pada artikel kali ini kita akan membasa bagaimana cara menentukan nilai resistor untuk LED. Diharapkan nanti LED kita dapat menyala dengan arus yang sesuai dan mencegah LED nya rusak.

Arus yang sesuai akan mempengaruhi kecerahan LED.

Contoh rangkaian resistor dan LED

Konsep Dasar

Yang perlu diketahui di sini adalah setiap LED memiliki tegangan dan arus yang berbeda-beda sesuai dengan spesifikasinya.

Berikut adalah tabel tegangan kerja LED berdasarkan warna. Yang perlu diingat di sini adalah setiap LED memiliki spesifikasi yang berbeda, jadi harus dicek datasheet LED yang akan digunakan.

Untuk arus kerjanya sendiri berkisar antara 10 mA - 20 mA. Jika lebih dari 20 mA, maka ada potensi LED akan terbakar.

Semakin besar arus yang melalui LED maka semakin terang cahaya LED. Sebaliknya, jika semakin kecil maka semakin redup cahaya LED.

Lalu bagaimana jika tegangan yang diberikan di bawah dari tegangan LED ?

LED tidak akan menyala jika tegangan yang diberikan di bawah tegangan kerja LED. Kalaupun menyala pasti akan sangat redup sekali.

Konsep dasar elektronika yang digunakan adalah Hukum Kirchhoff 2, yaitu Kirchhoff's Voltage Law (KVL).

Alanisa Hukum Kirchoff 2 Untuk Menentukan Nilai Resistor pada LED

Gambar rangkaian untuk analisa:

Dengan menggunakan KVL jika akan mendapatkan persamaan:

Vs = VR1 + VLED

Vs adalah tegangan sumber

VR1 adalah tegangan pada resistor

VLED adalah tegangan pada LED

Kita telah mengetahui tegangan sumber yang akan kita gunakan dan tegangan LED yang akan kita pakai, maka persamaannya akann menjadi:

VR1 = Vs - VLED

Seperti yang kita ketahui pada segitiga Hukum Ohm, V = I x R. Maka persamaannya akan berubah menjadi:

IR1 x R1 = Vs - VLED

IR1 adalah arus yang mengalir pada LED. Resistor dan LED pada rangkaian di atas tersusun secara seri, maka dari itu IR1 = I. I adalah arus yang mengalir pada rangkaian. Dimana arus ini akan kita tentukan berdasarkan spesifikasi LED. Pada artikel kali ini I akan bernilai antara 10 mA - 20 mA.

Karena semua sudah diketahui, maka kita akan mendapatkan hasil akhir:

R1 = (Vs - VLED) / I

Contoh Penggunaan

Misalnya kita ingin menghidupkan LED berwarna merah menggunakan Arduino Uno. Seperti yang kita ketahui kalau pin GPIO Arduino Uno itu adalah 5 Volt. Berapakah nilai resistor yang diperlukan?

Jawab:

Dari tabel di atas, kita mengetahui kalau tegangan kerja LED berwarna merah adalah 1.8 V - 2.1 V. Di sini saya akan menghidupkan LED dengan tegangan maksimum 2.1 Volt.

Dengan menggunakan rumus di atas, maka:

Untuk arus minimum 10 mA

R = (5 Volt - 2.1 Volt) / 10 mA

R = 2.9 Volt / 10 mA

R = 290 Ohm

 

Untuk arus maksimul 20 mA

R = (5 Volt - 2.1 Volt) / 20 mA

R = 2.9 Volt / 20 mA

R = 145 Ohm

 

Jadi kita mendapatkan range resistor yang harus digunakan adalah 145 Ohm - 290 Ohm.

Sekarang kita tinggal melihat di pasaran adanya berapa nilai resistornya.

Ternyata di pasaran pada range begitu adanya resistor 150 Ohm, 180 Ohm, 220 Ohm, dan 270 Ohm.

Nah, kalian tinggal pilih saya mau pakai resistor yang mana.

Apakah nilai resistor nya harus sesuai mengikuti teori?

Jawabnya tidak, karena pada praktiknya banyak juga yang menggunakan nilai resistor di atas nilai resistor perhitungan. Misalnya pada contoh di atas, kebanyakan pada aktual menggunakan resistor 470 Ohm ataupun 1K Ohm.

Hal ini dapat disebabkan beberapa faktor. Salah satunya sulitnya mendapatkan nilai resistor yang sesuai dengant teori. Kebanyakan toko penjual komponen elektronik hanya menjual resistor yang banyak dicari pembeli.

Hasil Simulasi

Berikut hasil simulai menggunakan beberapa nilai resistor:

Kesimpulan

Menentukan besaran resistor sangan penting untuk menjaga LED dari tegangan dan arus yang berlebih. Sehingga akan berdampak pada usia pakai LED.

Untuk menentukan nilai resistor untuk LED pada rangkaian dapat digunakan Hukum Kirchoff 2 , yaitu Kirchhoff's Voltage Law (KVL).

Perhitungan resistor secara teori tidak mutlak untuk digunakan, tetapi dapat menjadi pedoman atau panduan untuk kita menentukan nilai resistor pada rangkaian.

Penutup

Sekian pembahasan mengenai cara menentukan nilai resistor untuk LED. Semoga dapat membantu.

Jangan lupa untuk share ke teman - teman kalian dan tulis komentar kalian di bawah.