berita

Pencahayaan LED kini menjadi teknologi pencahayaan paling populer. Hampir semua orang mengetahui berbagai manfaat yang ditawarkan oleh perlengkapan lampu LED, terutama fakta bahwa perlengkapan tersebut lebih hemat energi dan tahan lama dibandingkan perlengkapan lampu tradisional. Namun, kebanyakan orang tidak memiliki banyak pengetahuan tentang teknologi yang mendasari lampu LED. Dalam postingan ini, kita akan melihat bagaimana teknologi pencahayaan LED mendasarinya untuk memahami cara kerja lampu LED dan di mana semua manfaatnya.

Bab 1: Apa itu LED dan bagaimana cara kerjanya?

Langkah pertama untuk memahami teknologi pencahayaan LED adalah memahami apa itu LED. LED adalah singkatan dari dioda pemancar cahaya. Dioda ini bersifat semikonduktor, artinya dapat menghantarkan arus listrik. Ketika arus listrik dialirkan melintasi dioda pemancar cahaya, hasilnya adalah pelepasan energi dalam bentuk foton (energi cahaya).

Karena perlengkapan LED menggunakan dioda semikonduktor untuk menghasilkan cahaya, perlengkapan tersebut disebut sebagai perangkat lampu solid state. Lampu solid-state lainnya termasuk dioda pemancar cahaya organik dan dioda pemancar cahaya polimer, yang juga menggunakan dioda semikonduktor.

Bab 2: Warna lampu LED dan suhu warna

Kebanyakan perlengkapan LED menghasilkan cahaya berwarna putih. Cahaya putih diklasifikasikan ke dalam berbagai kategori tergantung pada kehangatan atau kesejukan setiap perlengkapan (karena itu suhu warnanya). Klasifikasi suhu warna ini meliputi:

Putih Hangat – 2.700 hingga 3.000 Kelvin
Putih netral – 3.000 hingga 4.000 Kelvin
Putih Murni – 4.000 hingga 5.000 Kelvin
Hari Putih – 5.000 hingga 6.000 Kelvin
Putih Sejuk – 7.000 hingga 7.500 Kelvin
Pada warna putih hangat, warna yang dihasilkan LED memiliki rona kuning, mirip dengan lampu pijar. Ketika suhu warna naik, cahaya tampak lebih putih, hingga mencapai warna putih siang hari, yang mirip dengan cahaya alami (cahaya siang hari dari matahari). Saat suhu warna terus meningkat, berkas cahaya mulai mempunyai rona kebiruan.

Namun satu hal yang harus Anda perhatikan tentang dioda pemancar cahaya adalah bahwa dioda tersebut tidak menghasilkan cahaya putih. Dioda tersedia dalam tiga warna primer: merah, hijau, dan biru. Warna putih yang ditemukan di sebagian besar perlengkapan LED muncul dengan mencampurkan tiga warna primer ini. Pada dasarnya, pencampuran warna pada LED melibatkan penggabungan panjang gelombang cahaya yang berbeda dari dua atau lebih dioda. Oleh karena itu, melalui pencampuran warna, dimungkinkan untuk mencapai salah satu dari tujuh warna yang ditemukan dalam spektrum cahaya tampak (warna pelangi), yang menghasilkan warna putih jika semuanya digabungkan.

Bab 3: LED dan efisiensi energi

Salah satu aspek penting dari teknologi pencahayaan LED adalah efisiensi energinya. Seperti yang telah disebutkan, hampir semua orang tahu bahwa LED hemat energi. Namun, banyak orang yang tidak menyadari bagaimana efisiensi energi bisa dilakukan.

Hal yang membuat LED lebih hemat energi dibandingkan teknologi pencahayaan lainnya adalah kenyataan bahwa LED mengubah hampir seluruh daya yang dimasukkan (95%) menjadi energi cahaya. Selain itu, LED tidak memancarkan radiasi infra merah (cahaya tak terlihat), yang dikelola dengan mencampurkan panjang gelombang warna dioda di setiap perlengkapan untuk mencapai panjang gelombang warna putih saja.

Di sisi lain, lampu pijar hanya mengubah sebagian kecil (sekitar 5%) daya yang dikonsumsi menjadi cahaya, sedangkan sisanya terbuang melalui panas (sekitar 14%) dan radiasi infra merah (sekitar 85%). Oleh karena itu, dengan teknologi pencahayaan tradisional, diperlukan banyak daya untuk menghasilkan kecerahan yang cukup, sedangkan LED memerlukan energi yang jauh lebih sedikit untuk menghasilkan kecerahan yang sama atau lebih tinggi.

Bab 4: Fluks cahaya pada perlengkapan LED

Jika Anda pernah membeli bola lampu pijar atau lampu neon, Anda pasti familiar dengan watt. Untuk waktu yang lama, watt adalah cara yang diterima untuk mengukur cahaya yang dihasilkan oleh sebuah perlengkapan. Namun, sejak hadirnya perlengkapan LED, hal ini telah berubah. Cahaya yang dihasilkan oleh LED diukur dalam fluks cahaya, yang didefinisikan sebagai jumlah energi yang dipancarkan sumber cahaya ke segala arah. Satuan ukuran fluks cahaya adalah lumen.

Alasan perubahan ukuran kecerahan dari watt ke kecerahan adalah karena LED adalah perangkat berdaya rendah. Oleh karena itu, lebih masuk akal untuk menentukan kecerahan menggunakan keluaran cahaya daripada keluaran daya. Selain itu, perlengkapan LED yang berbeda memiliki efektivitas cahaya yang berbeda (kemampuan untuk mengubah arus listrik menjadi keluaran cahaya). Oleh karena itu, perlengkapan yang mengonsumsi jumlah daya yang sama mungkin memiliki keluaran cahaya yang sangat berbeda.

Bab 5: LED dan panas

Kesalahpahaman yang umum mengenai perlengkapan LED adalah bahwa perlengkapan tersebut tidak menghasilkan panas karena faktanya perlengkapan tersebut sejuk saat disentuh. Namun, hal ini tidak benar. Seperti disebutkan di atas, sebagian kecil daya yang disuplai ke dioda pemancar cahaya diubah menjadi energi panas.

Alasan mengapa perlengkapan LED terasa sejuk saat disentuh adalah karena sebagian kecil energi yang diubah menjadi energi panas tidak terlalu banyak. Selain itu, perlengkapan LED dilengkapi dengan heat sink, yang menghilangkan panas ini, sehingga mencegah panas berlebih pada dioda pemancar cahaya dan sirkuit listrik perlengkapan LED.

Bab 6: Masa pakai perlengkapan LED

Selain hemat energi, lampu LED juga terkenal dengan efisiensi energinya. Beberapa perlengkapan LED dapat bertahan antara 50.000 dan 70.000 jam, yaitu sekitar 5 kali (atau bahkan lebih) lebih lama dibandingkan dengan beberapa perlengkapan lampu pijar dan lampu neon. Lantas, apa yang membuat lampu LED bertahan lebih lama dibandingkan jenis lampu lainnya?

Salah satu alasannya berkaitan dengan fakta bahwa LED adalah lampu solid state, sedangkan lampu pijar dan lampu neon menggunakan filamen listrik, plasma, atau gas untuk memancarkan cahaya. Filamen listrik mudah terbakar dalam waktu singkat karena degradasi panas, sedangkan selubung kaca yang menampung plasma atau gas sangat rentan rusak akibat benturan, getaran, atau terjatuh. Oleh karena itu, perlengkapan lampu ini tidak tahan lama, dan meskipun dapat bertahan cukup lama, masa pakainya jauh lebih pendek dibandingkan dengan LED.

Satu hal yang perlu diperhatikan tentang LED dan masa pakainya adalah bahwa LED tidak terbakar seperti lampu neon atau lampu pijar (kecuali diodanya terlalu panas). Sebaliknya, fluks cahaya perlengkapan LED menurun secara bertahap seiring waktu, hingga mencapai 70% dari keluaran cahaya aslinya.

Pada titik ini (yang disebut sebagai L70), degradasi cahaya menjadi terlihat oleh mata manusia, dan laju degradasi meningkat, sehingga penggunaan perlengkapan LED secara terus-menerus menjadi tidak praktis. Oleh karena itu, perlengkapan tersebut dianggap telah mencapai akhir masa pakainya pada saat ini.