PLTS Aneka Surya: Pemahaman Satuan Listrik, Lampu LED dan Arus AC

Manager R & D Aneka Surya Indonesia

Sebelum memperdalam pengetahuan di bidang kelistrikan dan elektronika, hal penting yang wajib diketahui adalah pengetahuan dasar besaran-besaran listrik dan elektronika atau satuan-satuan listrik dan elektronika. Ini merupakan kebutuhan mutlak yang mau tidak mau harus diketahui karena akan dibutuhkan saat melakukan perhitungan dalam merancang, menganalisa, dan membuat suatu sistem dalam bentuk rangkaian listrik atau rangkaian elektronika. Disamping itu, pengetahuan dan pemahaman satuan listrik dan elektronika akan diperlukan ketika melakukan pengukuran langsung menggunakan alat ukur.

Ada dua macam sistem satuan yakni sistem satuan dasar dan sistem satuan turunan. Sebagian sistem satuan dalam ilmu kelistrikan dan elektronika ada yang termasuk sistem satuan dasar dan sebagian lagi termasuk kategori sistem satuan turunan.

Di bawah ini adalah sistem satuan sesuai dengan SI (Standar Internasional).

Satuan Dasar

BESARAN/ KUANTITAS	SATUAN	SIMBOL
Panjang	Meter	m
Masa	Kilogram	Kg
Waktu	Detik/ Sekon	s
Suhu/ Temperatur	Kelvin	K
Intensitas Cahaya	Candela	Cd
Arus Listrik	Ampere	A

Satuan Turunan

BESARAN/ KUANTITAS	SATUAN	SIMBOL
Daya	Watt	W
Gaya	Newton	N
Energi	Joule	J
Muatan Listrik	Coulomb	C
Tekanan	Pascal	Pa
Arus Listrik	Ampere	A
Tegangan (Beda Potensial)	Volt	V
Fluksi Cahaya	Lumen	Lm
Brightness/ Kemilauan	Lux	Lx
Induktansi	Henry	H
Induksi Magnet	Weber	W
Resistansi/ Tahanan	Ohm	Ω
Kapasitas	Farad	F
Konduktansi	Siemens	S

Dari tabel di atas dapat diketahui bahwa arus listrik termasuk satuan dasar sedangkan resistansi, kapasitas, induktansi, daya, dan satuan listrik lainnya termasuk sistem satuan turunan. Dari satuan-satuan tersebut dapat dikembangkan sesuai dengan besarnya kuantitas atau besaran yang diukur misalnya 1000 Ω sama dengan 1 KΩ, 1 A sama dengan 1000 mA, dan seterunya. Lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel berikut.

BESARAN/ KUANTITAS	SATUAN
Arus Listrik (Ampere)	1 A (Ampere) = 1.000 mA (mili Ampere)1 mA (mili Ampere) = 1.000 uA (micro Ampere)
Daya Listrik (Watt)	1 MW (Mega Watt) = 1.000 KW (Kilo Watt)1 KW (Kilo Watt) = 1.000 Watt 1 W (Watt) = 1.000 mW (mili Watt)
Resistansi (Ohm)	1 MΩ (Mega Ohm) = 1.000 KΩ (Klio Ohm)1 KΩ (Kilo Ohm) = 1.000 Ω
Kapasitas (Farad)	1 F (Farad) = 1.000 mF (mili Farad)1 mF (mili Farad) = 1.000 uF (micro Farad) 1 uF (micro Farad) = 1.000 nF (nano Farad) 1 nF (nano Farad) = 1.000 pF (pico Farad)
Tegangan Listrik (Volt)	1 MV (Mega Volt) = 1.000 KV (Kilo Volt)1 KV (Kilo Volt) = 1.000 V (Volt) 1 V (Volt) = 1.000 mV (mili Volt)
Induksi Listrik (Henry)	1 H (Henry) = 1.000 mH (mili Henry)1 mH (mili Henry) = 1.000 uH (micro Henry)

Pengetahuan dan pemahaman satuan listrik dan elektronika akan memudahkan saat pengukuran menggunakan alat ukur. Jika akan mengukur tegangan, maka selektor pada alat ukur harus di posisi Volt (V), ketika akan mengukur resistansi/ tahanan, maka selektor pada alat ukur harus di posisi Ohm (Ω), dan seterusnya. Selain itu tingkat akurasi pengukuran dapat disesuaikan, misalnya ketika melakukan pengukuran tegangan pada selektor Volt (V) dan angka atau nilai yang terukur kurang akurat, maka selektor alat ukur dapat dipindah ke mili Volt (mV) demikian juga ketika melakukan pengukuran resistansi, selektor alat ukur dapat disesuaikan dengan kebutuhan misalnya Ohm (Ω), Kilo Ohm (KΩ), dan Mega Ohm (MΩ).

Teguh Mahameru,S.Pd

LAMPU LED

Lampu LED (Light Emiting Dioda) masih merupakan keluarga dioda yang hanya bekerja jika diberi arus DC (Direct Current) secara forward. Seperti halnya lampu listrik lain, lampu LED bekerja dengan cara mengubah arus listrik menjadi cahaya. Kini LED banyak disukai masyarakat karena selain bentuknya kecil, warnanya pun cukup bervariasi.

Banyak sekali manfaat LED dalam kehidupan sehari-hari di antaranya dipakai sebagai:

1. Lampu Indikator,

2. Lampu Penerangan

3. Lampu Emergency

4. Pemancar Infrared pada remote control

Agar lampu LED dapat menyala dengan baik, maka harus diberi arus dan tegangan DC (searah) yang sesuai dengan spesifikasinya. Tegangan yang dibutuhkan rangkaian LED tidak sebesar lampu AC yang membutuhkan 220 VAC. Hanya dengan sumber tegangan 1,5 – 3 Volt DC lampu ini dapat menyala.

LED dapat dipasang secara seri, paralel, ataupun seri-paralel. Adapun warna-warna LED yang umum di pasaran di antaranya:

1. Infra Merah/ infrared (cahayanya tidak terlihat)

2. Merah

3. Orange

4. Kuning

5. Hijau

6. Biru

7. Ungu/ Violet

8. Pink

9. Putih

10. Putih Super Bright

11. Biru Super Bright

12. Ultraviolet (cahayanya tidak terlihat)

LED inframerah dan LED ultraviolet biasanya digunakan untuk pemancar sensor sedangkan warna yang lain sering digunakan sebagai indikator peralatan elektronik dan listrik, dan sebagai penerangan alternatif lampu pijar dan lampu neon. Jika dipasang terbalik (reverse) yakni kaki katoda diberi positif dan kaki anoda diberi negatif, maka LED tidak akan menyala.

Selain warna-warna di atas, ada juga lampu LED yang memiliki warna lebih dari satu. LED seperti ini biasanya mempunyai kaki lebih dari dua. Bentuk fisik lampu LED dapat dilihat di sini. Harga LED memang realtif mahal tetapi jika dibandingkan dengan keunggulannya, lampu ini tetap lebih murah. Itu sebabnya banyak orang mulai beralih untuk menggunakan LED sebagai lampu penerangan. Berikut adalah kelebihan lampu LED jika dibanding dengan lampu lainnya.

1. Bentuk fisik kecil

2. Mempunyai warna yang bervariasi

3. Konsumsi daya sangat kecil

4. Bekerja dengan dengan DC seperti Battery, ACCU, dan Adaptor

5. Tidak menghasilkan panas pada lampu

6. Intensitas cahaya cukup terang

7. Mudah diperoleh di toko elektronik atau toko peralatan listrik

8. Usia lampu lebih lama sampai puluhan bahkan ratusan ribu jam

9. Cahaya yang dihasilkan dapat diarahkan

10. Lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung unsur Mercury

11. Lebih hemat energi karena membutuhkan daya yang kecil dengan sumber tegangan DC

12. Lebih tahan banting

Harga lampu LED memang relatif mahal tetapi jika memperhatikan kelebihan-kelebihannya, maka lampu LED ini tetap lebih murah.

Bersama Bupati Gresik Bpk. Samhari

Pengertian AC dan DC

AC adalah kependekan dari Alternating Current yang artinya arus bolak-balik sedangkan DC adalah kependekan dari Direct Currentyang artinya arus searah. Kedua istilah itu perlu diketahui dan dipahami sebelum lebih jauh memperdalam pengetahuan di bidangelektronika dan listrik. AC dan DC adalah jenis tegangan atau arus listrik dengan karakteristik, sifat, dan bentuk gelombang yang berbeda, namun satuan dan besaran-besarannya sama yaitu: Volt (V) untuk satuan tegangan, Ampere (A) untuk satuan arus, dan Watt (W) untuk satuan daya. Jika suatu alat menggunakan sumber tegangan AC, maka arus yang mengalir pada perangkat tersebut adalah arus AC, demikian juga jika suatu alat menggunakan sumber listrik DC, maka arus yang mengalir adalah arus DC. Untuk melihat perbedaan bentuk gelombang antara tegangan AC dan DC dapat digunakan alat ukur Oscilloscope.

Oscilloscope yang dilengkapi dengan tabung sinar katoda berfungsi untuk memproyeksikan sinyal listrik ke layar tabung katoda menjadi bentuk gelombang yang dapat dilihat, diamati, dan dipelajari. Seiring kemajuan teknologi, kini Oscilloscope sudah dalam bentuk perangkat digital dengan fitur yang lebih lengkap dan lebih sempurna.

Dengan bantuan oscilloscope, hal-hal berikut ini dapat kita lakukan:

1. Melihat dan mengamati bentuk gelombang listrik

2. Mengukur tegangan peak to peak (puncak ke puncak)

3. Dapat melihat suatu distorsi gelombang listrik

4. Dapat melihat lebar fulsa, periode, dan waktu dari dua sinyal

5. Mengukur frekwensi gelombang listrik

Tegangan dan Arus DC (Searah)

Tegangan DC memiliki polaritas yang tetap yakni positif (+), nol (0), dan negatif (-). Tegangan DC tidak memiliki phase dan arus yang mengalir pun selalu dari polaritas yang lebih tinggi ke polaritas yang lebih rendah yakni dari positif ke negatif, dari positif ke nol, atau dari nol ke negatif karena polaritas nol lebih tinggi dari polaritas negatif. Dalam prakteknya, polaritas negatif umunya menggunakan warna kabel merah sedangkan negatif menggunakan kabel berwarna hitam.

Contoh Sumber Tegangan DC (Searah):

1. Battery (Accu/Accumulator/Aki) cair yang mengandung asam H2So4

2. Battery Kering

3. Solar Cell

4. Power Supply atau Adaptor

Contoh peralatan yang menggunakan sumber tegangan DC (Searah):

1. Kamera Digital

2. Telpon Seluler

3. Handycam

4. MP3/ MP4 Player

5. Lampu Senter

6. Lampu Emergency

7. Kalkulator

8. Remote Control

9. Mainan Anak

10.Pointer (untuk presentasi)

11.Wireless Mouse

12.Jam Tangan dan Jam Dinding

Tegangan dan Arus AC (Bolak-balik)

Berbeda dengan tegangan DC, tegangan AC memiliki dua polaritas yang berubah-ubah dari polaritas yang lebih tinggi ke polaritas yang lebih rendah dalam satuan waktu. Dengan demikian tegangan AC memiliki phase dan frekuensi misalnya 60 Hz (60 cycle per detik) dan 50 Hz (50 Cycle per detik). Polaritas tersebut diukur dari titik Netral (N) atau Ground (GND).

Berdasarkan penggunaan jumlah phase-nya tegangan AC terdiri dari satu phase yaitu Phase, Neutral, dan Ground, kedua adalah tegangan AC tiga phase yang terdiri dari Phase R, Phase S, Phase T, Neutral, dan Ground. Dalam perkabelan listrik, polaritas tegangan AC dibedakan dengan warna kabel. Biru utuk Phase, Hitam untuk Netral, dan Kuning atau Kuning Hijau untuk Ground.

Contoh Sumber Tegangan AC

1. PLN dengan bermacam pembangkit listrik misalnya PLTA dan PLTU. Besarnya tegangan AC dari PLN di Indonesia adalah sekitar 220Volt – 240 Volt dengan frekuensi 60 Hz.

2. Output Transformator Step Down pada rangkaian power supply

3. Output dari motor generator.

Contoh peralatan yang menggunakan sumber tegangan AC:

1. Motor Listrik yang digunakan di industri-industri untuk menggerakan mesin

2. Motor Listrik pada Mesin Cuci

3. Televisi

4. Kulkas (Lemari Pendingin)

5. Pompa Air

6. Bor Listrik

7. UPS (Uninterupable Power Supply)

8. EPS (Emergency Power Source)

9. Stabilizer Tegangan

10. Lampu-lampu Penerangan

11. Lampu Lalu-lintas

12. Komputer PC

13. Gergaji Mesin

14. Sugu Listrik

15. Mesin Fotokopi

16. Mesin Bubut

17. Kipas Angin

18. Layar Monitor

19. Printer

20. Pesawat Radio

21. Amplifier

22. Setrika

23. Hot Air Gun

24. Solder

Perbedaan AC dan DC paling mendasar adalah bentuk gelombang dan polaritas sehingga sifat dan karakterisitk peralatan yang menggunakan sumber tegangan AC akan berbeda dengan peralatan yang menggunakan sumber tegangan DC. Perangkat yang menggunakan sumber tegangan AC akan menghasilkan arus AC dan perangkat yang menggunakan tegangan DC akan menghasilkan arus DC kecuali drancang dengan sistem khusus untuk mengkonversi tegangan.