Kupas Tuntas Rangkaian LED Strip

LED strip saat ini cukup populer digunakan untuk keperluan pencahayaan baik untuk ruangan ataupun hobi. Kemudahan dan kepraktisannya menjadi faktor utama mengapa LED strip banyak dipilih.

Sebelum membeli LED strip ada baiknya kita mengetahui apa saja jenis-jenis dan bagaimana mengimplementasikannya dalam pemakaiannya.

Mari kita kupas tuntas pada artikel ini!

Rangkaian LED Strip Digital VS Analog

Terdapat dua jenis LED strip yang beredar di pasaran, yaitu analog dan digital. Perbedaan dari keduanya adalah bagaimana LED strip dikontrol.

Keduanya tersedia dalam berbagai pilihan warna, dari yang hanya satu warna sampai multiwarna (RGB).

LED Strip Analog

Untuk analog LED strip biasanya dijual dalam bentuk gulungan dan dapat dipotong-potong. Setiap bagian akan ditandai dengan pad kontak metal dan terkadang diberi logo gunting.

Pada umumnya setiap bagian panjangnya 5 atau 10 cm yang berisi 3 chip LED. Biasanya LED strip memiliki 30, 32, 60 atau 120 chip LED per meternya yang berpengaruh pada harga dan konsumsi energinya.

Pada rangkaian LED Strip, chip LED untuk setiap bagiannya dihubungkan secara seri sedangkan antar bagiannya dihubungkan secara paralel (dapat dilihat pada gambar di atas). Hal ini membuat voltase yang dibutuhkan sama untuk setiap bagiannya namun kuat arus yang dibutuhkan bergantung pada panjangnya LED strip yang digunakan.

Voltase yang dibutuhkan bergantung pada berapa chip LED yang digunakan pada setiap bagian. Namun untuk mencegah chip LED dari kuat arus yang berlebih, chip LED biasanya akan dirangkaikan seri dengan sebuah resistor.

Sebagai contoh, chip LED putih umumnya membutuhkan sekitar 3 V untuk menyala. Pada LED strip 12 V, setiap bagian berisi 3 chip LED yang diseri (sekitar 3 x 3 V = 9 V) ditambah 1 resistor yang menanggung sisa tegangannya (sekitar 3 V) sekaligus membatasi arus. Pada LED strip 24 V, satu bagian umumnya berisi 6 chip LED.

Pada analog LED strip keseluruhan chip LED akan mati dan menyala secara bersamaan dan tidak addressable.

LED Strip Digital

Hal yang membedakan LED strip jenis digital dengan analog adalah LED strip digital memiliki driver chip yang dapat mengontrol chip LED secara individual. Hal ini juga yang disebut individually addressable atau addressable.

Driver chip ini ditempatkan juga pada setiap bagian atau segmen dari LED strip sehingga sama dengan yang analog LED strip ini juga dapat dipotong-potong untuk setiap bagiannya.

Untuk menggunakan LED strip digital ini tidak bisa seperti analog yang menyala hanya dengan menghubungkannya langsung dengan power supply.

LED strip digital membutuhkan microcontroller untuk mengatur nyala matinya chip LED, kita dapat memprogram setiap chip LED nya dengan software yang disediakan dan dapat dikombinasikan dengan sensor sehingga nyalanya LED strip dapat lebih menarik.

Power Supply untuk LED Strip

Setelah mengetahui perbedaan LED strip analog dan digital, kita beranjak ke power supply yang harus disediakan untuk penggunaan LED strip. Power supply yang baik dan tepat akan membuat nyala LED strip terang dan awet.

Salah satu hal yang dapat kita lakukan untuk mengetahui berapa banyak power atau daya yang dibutuhkan adalah dengan mencari datasheet dari LED strip yang kita gunakan. Kalian dapat mencarinya di mesin pencari google untuk mendapatkan datasheet ini.

Datasheet sendiri adalah dokumen yang memuat spesifikasi dan aplikasi dari sebuah komponen elektronik. Datasheet yang dapat kalian temukan dapat berupa file pdf atau diinformasikan pada halaman web.

Untuk menentukan berapa daya power supply yang dibutuhkan ada beberapa hal yang perlu diketahui diantaranya:

• Panjang LED strip yang digunakan
• Banyaknya chip LED per meternya
• Kuat arus yang dibutuhkan tiap chip LED atau konsumsi daya tiap chip LED
• Voltase yang dibutuhkan (biasanya 5V, 12V, atau 24V)

Sebagai contoh pada datasheet di atas, voltase yang dibutuhkan adalah 12 V dan kuat arus yang dibutuhkan 60 mA (milliampere) untuk satu segmen berisi 3 chip LED. Karena 3 chip dalam satu segmen dirangkai seri, arus 60 mA itu mengalir melewati ketiganya; yang dijumlahkan adalah arus per segmen, bukan arus per chip. Jika satu meternya terdiri dari 60 chip LED (20 segmen), maka kebutuhan dayanya:

• Panjang LED strip = 1 meter
• Banyak segmen per meter = 60 chip ÷ 3 = 20 segmen
• Kuat arus per segmen = 60 mA
• Voltase yang dibutuhkan = 12 V
• Perhitungannya: 1 meter x 20 segmen x 60 mA = 1200 mA (1,2 A); daya = 12 V x 1,2 A = 14,4 W

Dari perhitungan di atas, maka kita dapat menentukan power supply minimum yang dibutuhkan dengan spesifikasi 1.2A, 12V. Perlu diperhatikan juga untuk menggunakan power supply yang lebih besar dari spesifikasi minimum sehingga power supply bekerja tidak terlalu berat.

Contohnya jika spesifikasi minimumnya adalah 1.2A, 12V kalian dapat menggunakan power supply dengan spesifikasi 1.5A, 12V.

Bagaimana jika kalian ingin mengoperasikan LED strip yang bisa meredup atau dimming?

Kalian dapat menggunakan power supply atau pengendali yang memiliki fitur dimming PWM (Pulse Width Modulation). PWM meredupkan LED dengan mengatur lebar pulsa (duty cycle) nyala-mati yang sangat cepat, bukan dengan mengubah frekuensinya. Bisa juga membeli modul dimmer PWM secara terpisah.

Selain menggunakan power supply, kalian juga dapat menggunakan baterai untuk menyalakan LED strip. Hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan baterai adalah kapasitas baterai yang digunakan harus sesuai dengan daya yang dibutuhkan LED strip.

Sebagai contoh, jika LED strip 12 V membutuhkan arus 1,2 A, maka baterai 12 V berkapasitas 1.500 mAh secara teori dapat menyalakannya sekitar 1,25 jam (1.500 mAh ÷ 1.200 mA). Dalam praktik waktunya lebih pendek karena baterai tidak boleh dikuras sampai habis.

Tegangan baterai juga harus sesuai tegangan LED strip. Satu sel Li-ion (nominal 3,6–3,7 V, penuh sekitar 4,2 V) tidak bisa langsung menyalakan LED strip 12 V tanpa dirangkai seri atau memakai modul penaik tegangan, dan baterai Li-ion wajib memakai modul proteksi.

Ada dua cara untuk menyambung LED strip, kalian dapat menggunakan solder atau adaptor.

Satu hal yang perlu diperhatikan adalah posisi untuk memotong LED strip. Pastikan memotong LED strip di posisi yang benar (terdapat tanda gunting atau pad solder).

Jika LED strip memiliki lapisan silicon atau waterproof, kalian harus membuang terlebih dahulu lapisan tersebut sebelum menyolder atau menggunakan adaptor (pada adaptor tertentu tidak perlu mengupas lapisan ini alias bisa langsung dipasang).

Cara Mengatur Nyala LED Strip

Untuk membuat sendiri LED strip yang dapat kita atur nyalanya, salah satu caranya kita dapat menggunakan Arduino sebagai microcontoller-nya dan LED strip digital jenis WS2812B (RGB) yang dijual gulungan.

Seperti yang dijelaskan sebelumnya jenis LED strip digital ini dapat kita atur brightness dan warna secara individual.

Rangkaian yang dapat digunakan adalah sbb:

Rangkaian ini menggunakan power supply 5 V, 2 A untuk 14 LED WS2812B. Setiap LED WS2812B bisa menarik sampai sekitar 60 mA saat menyala putih penuh, jadi untuk LED yang lebih banyak gunakan power supply yang lebih besar. Ambil daya LED strip langsung dari power supply (bukan dari pin 5 V Arduino) dan satukan ground power supply dengan ground Arduino. Untuk memprogramnya kalian membutuhkan library FastLED dan menggunakan kode program yang terdapat pada website https://randomnerdtutorials.com/guide-for-ws2812b-addressable-rgb-led-strip-with-arduino/.

Sekian artikel mengenai rangkaian dan komponen dari LED Strip. Jangan lupa untuk mampir ke artikel s-gala.com yang lainnya untuk memperoleh banyak informasi berkualitas seputar listrik dan lampu ya!

LED strip ini juga dapat dijadikan peluang usaha yang sangat menarik, lho!

Cek katalog kami atau hubungi CS kami untuk mendapatkan promosi menariknya.