![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image002.jpg)
- Lampu pijar
Lampu pijar
(incandescent) tergolong lampu lisstrik generasi awal yang masih digunakan
hingga sekarang. Prinsip kerja lampu
pijar adalah sangat sederhana. Ketika ada arus listrik mengalir melalui filamen
yang mempunyai resistivitas tinggi sehingga menyebabkan kerugian daya yang
menyebabkan panas pada filamen sehingga filamen berpijar.
Cahaya yang dihasilkan
oleh filamen dari bahan tungsten (titik lebur >22000C) yang
berpijar karena panas. Efikasi lampu ini rendah hanya 8-10% energi menjadi
cahaya. Sisanya terbuang sebagai panas. Untuk memperbaiki efikasinya, lampu
tungsten diisi gas halogen (iodine, chlorine, bromine, dan fluorine) dan
disebut lampu tungstern halogen. Efikasinya mencapai 17,5 lm/W.
1.
Bola lampu
3.
Filamen wolfram
4.
Kawat penghubung ke
kaki tengah
5.
Kawat penghubung ke
ulir
6.
Kawat penyangga
7.
Kaca penyangga
8.
Kontak listrik di ulir
9.
Sekrup ulir
10.
Isolator
11. Kontak listrik di kaki tengah
|
Komponen utama dari
lampu pijar adalah bola lampu yang terbuat dari kaca, filamen yang terbuat
dari wolfram, dasar lampu yang terdiri dari filamen, bola lampu, gas
pengisi, dan kaki lampu.
Macam-macam bentuk
lampu pijar :
![]() |
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image008.jpg)
Lampu reflector seperti
lampu R atay RARA memproyeksikan cahaya dengan pola kerucut. Sifat tsb
menjadikan lebih banyak cahaya yang diarahkan keluar seperti cahaya pada
downlight system reflector elipsoidal (ER) yang memproyeksikan cahayanya ke
arah titik api, menjadikan hanya sedikit cahaya yang terhalang oleh reflector.
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image010.jpg)
![]() |
|||
![]() |
Untuk alasan kekompakan
bentuk dan konservasi panas dibuat beberapa konstruksi filamen berupa lilitan,
atau lilitan yang dililit. Bola lampu pijar dibuat hampa udara atau berisi gas
mulia.
Daya yang didesipasikan
(Pd) oleh filamen lampu pijar dipengaruhi tegangan kerja (V) dan
resistansi pada kondisi panas (R) sesuai dengan persamaan :
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image016.gif)
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image018.jpg)
Lampu pijar yang warna
sinarnya putih, bagian dalam bola lampu dilapis dengan silika oksida (Si)2)
atau Seng Sulfida (ZnS). Sedangkan untuk mendapatkan warna lain dapat diperoleh
dengan pelapisan bagian dalam bola lampu dengan berbagai cara, antara lain:
- Teknik ini disebut frosting, yaitu pelapisan dengan membilas bagian dalam bola lampu menggunakan asam hidrofluorik sehingga menghasilkan lampisan tipis pada gelas (gelas baur/gelas es) yang kemampuan menyebarkan sinar tidak bagus.
- Melapisi bagian dalam bola lampu dengan serbuk halus silika atau titanium dioksid sehingga diperoleh difusi yang lebih baik (oplaising). Cara ini dilakukan pada lampu pijar jenis argenta.
- Pewarnaan bagian dalam bola lampu menggunakan cara frosting atau opalising menggunakan teknik ekektrostatis yaitu melapisi bagian dalam bola lampu dengan cara penguapan warna pigmen pada keadaan hampa. Pewarnaan bersifat fisis dapat pula menggunakan bahan semacam vernis.
- Untuk reflektor dilakukan pelapisan gelas dengan uap aluminium atau paduan tembaga aluminium pada kondisi hampa udara.’
Hubungan antara
tegangan (V), daya (P) dan arus cahaya(ᶲ) srta efikasi ( η) suatu lampu pijar
dinyatakan dengan pendekatan sbb. Jika tidak ada pernyataan makan persamaan
dianggap berlaku untuk bla lampu baik yang berisi gas maupun hampa udara.
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image020.jpg)
1.1.Lampu
Halogen
Lampu
halogen tergolong lampu pijar yang ke dalam bola lampunya diisi dengan unsur
halogen di antaranya Iodida. Evaporasi Wolfram pada kampu ini terjadi saat
filamen berpijar. Selanjutnya evaporasi Wolfram bereaksi dengan Iodida di
sekelilingnya sehingga terjadi reaksi bolak balik :
W+
nX < --------> W Xn
Dengan
demikian atom W yang akan terlepas dari filamen kembali menyatu dengan filamen.
Hal ini menyebabkan umur filamen menjadi kira-kira 2x umur lampu biasa.
Gelas
bola lampu halogen digunakan jenis gelas keras yang mampu menahan temperatur
hingga 2500 C. Di samping itu dengan memakai gelas keras
memungkinkan bola lampu diisi dengan tekanan tinggi. Kesulitannya adalah
memasukkan iodida ke dalam bola lampu karena iodida korosif terhadap pompa yang
digunakan untuk mengisikannya. Sehubungan dengan hal tsb halogen yang kemudian
digunakan adalah CH3 jenis GSL umur standar pemakaian 1000 jam.
Sedangkan untuk penambahan umur rata-rata pemakaian 1000 hingga 2000 jam
efikesinya turun sekitar 10%. Efikesi lampu halogen mencapai 20 lm/W.
Ada
2 penyebab keluaran arus cahaya lampu pijar menurun makin bertambahnya waktu,
yaitu :
1.
Evaporasi pada filamen
menyebabkan ada bagian filamen yang mengecil dan ini menyebabkan resistansi
naik sekaligus mereduksi arus yang mengalir.
2.
Terjadinya bagian
filamen yang tidak “menempel” kembali ke filamen menyebabkan lapisan hitam pada
bola lampu.
1.2.Lampu
Dingin
Salah
1 perkembangan lampu filamen adalah pemakaian teknik gelas sinar dingin. Sinar
infrared yang dihasilkan filamen menimbulkan persoalan karena panas yang
dipancarkan. Panas ini dapat direduksi dengan menggunakan gelas sinar dingin
untuk bahan bola lampu. Gelas sinar dingin dapat mengurangi panas yang dipancarkan
filamen hingga 80%.
Lapisan
yang menyebabkan gelas sinar dingin mampu mereduksi panas adalah Seng Sulfida
dan Magnesium Flourida atau Silika Dioksida yang dibuat lapisan berselang
seling(terdiri dari 2 macam bahan yang berbeda bisa mencapai 20 lapis). Gelas
semacam ini disebut gelas dichroic.
Jika
suatu berkas cahaya A menembus gelas sinar dngin timbul pantulan cahaya Ax dan
Ay yang fasanya berbeda. Jika Ax dan Ay menghasilkan suatu perpaduan panjang
gelombang yang merupakan kelipatan genap dari ½ pepaduan gelombang maka cahaya
ditransmisikan saling memperkuat sehingga menghasilkan pancaran panas yang
besar. Jika Ax dan Ay menghasilkan suatu perpaduan panjang gelombang yang
merupakan kelipatan ganjil dari ½ gelombang makan cahaya pantulannya saling memperlemah
sehingga menghasilkan pancaran panas yang rendah. Makin banyak selang seling
lapisan makin besar terjadinya penambahan atau pengurangan spt dijelaskan di
atas. Penggunaan bola lampu dingin umunya digunakan pada toko mentega, bunga,
dan kosmetik.
Hingga
awal tahun 2000 perkembangan teknologi lampu pijar sangat pesat baik yang
terkait dengan bentuk bola lampu, bahan bola lampu, gas pengisi, pewarnaan,
maupun modifikasi filamennya. Skema rumpun lampu pijar sbb :
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image022.jpg)
Keuntungan
memakai lampu pijar :
·
Ukuran filamen kecil
maka sumber cahaya dapat dianggap sebagai titik sehingga pengaturan distribusi
cahaya lebih mudah.
·
Perlengkapan sangat
sederhana dan dapat ditangani dengan sederhana.
·
Pemakaian sangat luwes
·
Biaya awal rendah
·
Pengaturan intensitas
cahaya (redup dan terang) mudah dan murah (dengan dimmer).
·
Tidak terpengaruh oleh
suhu dan kelembapan.
·
Menampilkan warna-warna
dengan sangat bagus.
Kerugian
memakai lampu pijar :
·
Lumen per Watt
(efikasi) rendah.
·
Umur pendek (750-1000
jam), makin rendah makin pendek umurnya.
·
Untuk negara tropis
panas dari lampu akan menambah beban AC
·
Warna yang cenderung
hangat (kemerahan) secara psikologis akan membuat suasana ruang kurang sejuk.
·
Hanya cocok untuk
pencahayaan rendah.
·
Menyalakan lampu pijar pada
tegangan lampu yang tidak sesuai dengan tegangan yang disarankan akan
menyebabkan keuntungan dan kerugian. Menyalakan lampu pijar 120 Volt pada
tegangan 125 Volt (104.2%) akan menyebabkan kinerja lampu(kira-kira) sbb :
|
Pada tegangan 125 V
|
Pada tegangan 115 V
|
Arus cahaya (lumen)
|
>16%
|
<15%
|
Kebutuhan daya (Watt)
|
>7%
|
<7%
|
Efikasi (lm/W)
|
>8%
|
<8%
|
Umur (jam)
|
<42%
|
>72%
|
- Lampu Discharge
Dalam
perkembangan lampu discharge terbagi menjadi :
2.1.Lampu
Fluoresen
Lampu
Fluoresen (TL=Tubelair Lamp) termasuk lampu merkuri tekanan rendah (0,4 Pa)
yang dilengkapi dengan bahan fluoresen. Cahaya yang dipacnarkan dari dalam
lampu adalah ultraviolet (termasuk sinar tak tampak). Untuk itu bagian dalam
lampu tabung dilapisi dengan bahan fluoresen yang fungsinya mengubah ultra
violet menjadi sinar tampak. Di samping itu pada bahan fluoresen ditambahkan
senyawa lain yang disebut akktivator.
![]() |
![]() |
Lampu TL dan Suhu
Efek
panas dari pijaran lampu TL, dinyatakan dalam lm, ditentukan oleh faktor-faktor
: lampu, balast, peralatan, dan instalasi.
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image027.jpg)
![]() |
![]() |
|||
![]() |
Dalam
tabung lampu fluoresen terdapat merkuri dan gas inert (Argon atau Kripton).
Fungsi gas inert adalah memperpanjang umur elektroda karena keberadaan gas tsb
dapat mengurangi evaporasi, pengendali kecepatan lintasan elektron bebas
sehingga lebih memungkinkan terjadinya ionisasi Merkuri dan mempermudah
lewatnya arus di dalam tabung khususnya pada temperatur rendah.
Pada
awal kerja, arus mengalir melalui dan memanaskan elektroda (kalau sumbeer
cahaya dc adalah katoda dan anoda) sehingga mengemisikan elektron bebas. Di
samping melalui elektroda, arus juga melalui balast dan starter.
Fenomena
resistansi pada pelepasan gas adalah negatif. Berarti jika arus lampu bertambah
tegangan lampu berkurang. Untuk itu perlu perangkat pembatas arus yang dipasang
seri dengan TL. Perangkat tsb bisa berupa resistor(pada sumber dc), balast
elektris atau elektronik.
Fungsi
balast ada 2 :
1.
Pembangkit tegangan
induksi yang tinggi (dipengaruhi kerja starter) agar terjadi pelepasan elektron
di dalam tabung.
2.
Membatasi arus yang
melalui tabung setelah lampu bekerja normal.
4
macam balast :
1.
Balast
resistor, merupakan balast yang
tidak ekonomis karena menyebabkan kerugian daya yang besar dan energi listrik
didesipasikan menjadi panas. Agasr balast resistor stabil, harus disuplai
dengan tegangan yang bisa mencapai 2x tegangan normal.
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image035.gif)
2.
Balast
kapasitor, disebut juga lampu stabilisasi karena bentuknya memang seperti
lampu pijar. Balast ini hampir tanpa kerugian. Balast kapasitor digunakan pada pemakaian
frekuensi tinggi.
3.
Balast
induktor, paling lazim digunakan untuk lampu tabung. Kerugian daya yang
ditimbulkan lebih kecil daripada balast resistor. Balast ini dipadukan dengan
starter dapat menimbulkan tegangan induksi yang tinggi.
4.
Balast
elektronik, tergolong lebih mahal dari balast lainnya, tetapi mempunyai
beberapa keunggulan, antara lain :
-
Memperbaiki sistem dan
emnaikkan efikasi
-
Tidak ada flicker atau
efek stroboskopis
-
Tidak memerlukan
starter
-
Tidak menimbulkan
interferensi
-
Dapat digunakan untuk
ac sekaligus dc.
![]() |
Terdapat
2 macam starter :
1.
Jenis termal
2.
Jenis nyala (tabung
starter diisi gas Helium tekanan rendah).
![]() |
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image041.jpg)
2.1.1.
Lampu Neon
Lampu
tabung yang berisi gas Neon menghasilkan sinar kemerah0merahan kalau diisi
campuran uap Merkuri dengan Argon menghasilkan warna biru-kehijauan sedangkan
kalau diisi campuran uap Merkuri dengan gas Neon menghasilkan warna biru.
Tegangan
yang diperlukan lampu hias Neon berkisar 300 hingga 1000 V setiap panjang lampu
1 meter. Arus kerja lampu didasarkan diameter tabung yaitu 25mA, 35 mA, dan 60
mA untuk diameter 10 mm, 15 mm, dan 20 mm. Tegangan awal adalah 1,5 hingga 2 x
tegangan nominal. Untuk mengontrol besarnya arus digunakan trafo bocor tingkat
tinggi(high leakage transformers).
Ada
2 cara menghubungkan lampu hias , yaitu penyorotan atau serentak.Pada jenis
serentak dipasang balast yang dimaksudkan mengurangi interfernsi radio.
![]() |
2.1.2.
Lampu Fluoresen Kompak
Lampu
fluoresen pertama kali didominasi oleh lampu TL, baik dalam bentuk tabung
ataupun lingkaran. Saat ini lampu fluoresen kompak sudah banyak digunakan
sebagai alternatif pilihan lampu-lampu hemat energi dan mempunyai masa hidup
minimal 5x lipat dari lampu pijar (incandescent).
Jenis
dari lampu fluoresen kompak dibagi menjadi :
1. Jenis standar
Jenis
standar tidak seperti lampu TL tubular yang mempunyai 2 ujung, lampu fluoresen
kompak jenis ini berbentuk U dan berujung tunggal. Jenis standar tersedia dalam
daya 5W,7W, 9W, dan 11W dengan arus cahaya masing-masing 250 lm, 400 lm, 600
lm, dan 900 lm. Philips menamainya dengan PL, Osram menyebutnya Dulux S, dan
Sylvania dengan Lynx CF-S.
2. Jenis panjang
Jenis
panjang seperti standar tetapi tabung berbentuk U lebih panjang, menghasilkan
daya yang lebih besar dan tersedia dengan daya 18W, 24W, 36 W. Meskipun
demikian, panjangnya (mulai dari 225 mm-415 mm) masih separuh dari lampu TL
tubular. Tipe panjang ini merupakan pilihan laternatif pengganti lampu TL
tubular sedangkan jenis standar dan jenis ganda adalah alternatif pengganti lampu
pijar. Philips menamakannya lampu PL, Osram menyebut Dulux L, dan Sylvania
menamakan Lynx CF-L.
3. Jenis ganda
Jenis
ganda dengan 2 tabung berbentuk U lebih kompak dari jenis standar dan
menghasilkan daya tinggi yang lebih besar serta tersedia dalam daya 10 W, 13 W,
18 W, dan 26 W dengan arus cahaya masing-masing 600 lm, 1200 lm, dan 1800 lm.
Philips menamainya PLC, Osram menyebutnya Dulux D, dan Sylvania dengan Lynx
CF-D.
4. Jenis electronic
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image045.jpg)
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image047.jpg)
Keuntungan
menggunakan lampu fluoresen :
·
Efikasi (lm/W) tinggi
·
Awet (umur panjang)
hingga 20.000 jam dengan asumsi penyalaan 3 jam
setiap penyalaan). Makin sering dihidup-matikan
umur semakin pendek.
·
Bentuk lampu yang
emmanjang menerangi area yang lebih luas dengan cahaya baur.
·
Untuk penerangan yang
tidak menghendaki bayangan, lampu fluoresen lebih baik dibanding lampu pijar.
·
Warna cahaya yang
cenderung putih dingin menguntungkan untuk daerah tropis lembap, karena secara
psikologis akan emnyejukkan ruangan.
Kerugian
:
·
Output cahaya
terpengaruh oleh suhu dan kelembapan.
·
Tidak mudah mengatur
intensitas cahayanya dengan menggunakan dimmer.
·
Warna keputihan
cenderung tidak alami, terutama untuk warna kulit.
·
Kecerobohan pemasangan
balast sering menibulkan bunyi dengung yang mengganggu dan melelahkan.
·
Balast akan mengeluarkan
cukup banyak panas yang membebani mesin pengondisi udara (air conditioner).
·
Menimbulkan efek cahaya
yang bergetar pada arus bolak-balik (ac) sedang pada lampu fluoresen arus
searah (dc), efek ini tidak tampak.
·
Semakin banyak jumlah
lampu dalam 1 luminer, efisiensi semakin rendah karena cahaya yang terhalang,
terperangkap, serta panas yang timbul. Sebuah lampu fluoresen yang terbuka
memiliki efisiensi 95%, sedangkan 4 lampu fluoresen yang dijejalkan pada 1
luminer hanya akan mempunyai efisiensi 64%.
·
Efisiensi lampu akan
meningkat bila suhu dipertahankan tidak lebih dari 400 C. Oleh
karena itu luminer harus berventilasi. Untuk pemakaian di bangunan pengondisi
udara sentral, amat baik bila diusahakan luminer terpadu dengan sistem aliran
udara dingin.
2.2.Lampu
Metal Halida/Lampu HID (High-Intensity
Discharge Lamps)
Cahaya
yang dihasilkan lecutan listrik melalui uap zat logam. Lampu merkuri
menghasilkan cahaya dari lecutan listrik dalam tabung kaca atau kuarsa berisi
uap merkuri bertekanan tinggi.
Efikasinya
antara 40-60 lm/W. Dibutuhkan waktu antara 3-8 menit untuk menguapkan merkuri
sebelum menghasilkan cahaya maksimal. Perlu selang 5-10 menit sebelum
dihidupkan kembali.
Untuk
memperbaiki efikasi dan warna, pada tabung lecutan listrik ditambahkan halida
logam (seperti thalium, indium, dsb), maka disebut lampu metal halida.
Penambahan unsur metal bermanfaat menurunkan temperatur di dalam tabung
pelepasan. Namun keberadaan metal dapat merusak quartz (bahan tabung) dan
elektroda.
Untuk
mengatasi kelemahan tsb dibuat senyawa metal halida. Metal halida adalah metal
yang disenyawakan dengan halogen yaitu unsur : F, CL, Br dan I. Pada temperatur
kurang lebih 3000 K terjadi reaksi seperti pada lampu halogen :
Metal Halida < ------ > Metal+ + Halogen-
Manfaatnya
metal halida tidak agresif terhadap dinding tabung, ion halogen terdapat di
abgian tengah tabung ion logam berfungsi emmancarkan radiasi.
Lampu
metal halida dikelompokkan menjadi :
1.
Lampu 3 warna
menggunakan metal : Natrium (Na), Thalium (Tl), dan Indium (In). Lampu jenis
ini emmancarkan 3 warna yaitu : hijau, kuning, dan biru yang komposisinya
tergantung jumlah iodida dan temperatur kerja.
2.
Lampu Spektrum Multi
Garis menggunakan Metal Scandium (Sc), Disprosium (Dy), Thalium (Tl), dan
holmium (Ho).
3.
Lampu Molekular
menghasilkan spektrum kuasi (bukan sebenanrnya) menggunakan senyawa stanum
iodida (SnL2) dan stanum klorida (SnCl2).
Penyalaan
pada lampu metal halida agak berbeda dengan lampu merkuri ebrtekanan tinggi
karena adanya aktivitas kimia gas pengisinya. Karena itu untuk memudahkan
penyalaan awal di dalam gas ditambahkan gas mulia ; Neon dan Argon atau Kripton
dan Argon. Penyalaan awal lampu metal halida memerlukan waktu sekitar 2 menit.
Elektroda lampu metal halida terdiri dari 3 bagian yaitu timah hitam sebagai
batang penghubung dengan bagian luar tabung pelepasan lembaran molibdenum
sebagai penyekat,dan elektrodanya sendiri.
![]() |
![]() |
||
Posisi
pemasangan lampu metal halida menentukan umur pemakaian (umur nominal 12000
jam) dan fluktuasi warna. Karena itu posisi pemasangan lampu metal halida harus
diperhatuikan petunjuk produsen (bervariasi). Efikasi lampu berkisar 75 lm/W
hingga 95 lm/W tergantung jenis dan besarnya daya lampu. Seperti lampu
pelepasan gas lainnya penyalaan kembali lampu metal halida diupayakan pada
kondisi dingin yaitu setelah lampu pada 5-20 menit.
Di
samping menggunakan balast, lampu metal halida sering dilengkapi dengan starter
elektronik yang fungsinya mempermudah penyalaan awal.Pemasangan starter seri
dengan balast fungsinya tidak berbeda, tetapi menambah kerugian daya. Terdapat
beberapa kemungkinan pemasangan starter elektronik seperti :
![]() |
|||
![]() |
|||
Keuntungan
menggunakan lampu metal halida/HID :
·
Efikasi lampu HID jauh
lebih tinggi dibandingkan dengan lampu pijar dan fluoresen, kecuali lampu
emrkuri (yang kualitas cahayanya lebih baik dari lampu pijar).
·
Lebih awet dari lampu
pijar, dan kadang lebih awet dari lampu fluoresen.
·
Pendistribusian cahaya
lebih mudah daripada lampu fluoresen.
·
Biaya operasional
sangat rendah.
·
Tidak seperti lampu
fluoresen, lampu HID tidak terpengaruh oleh variasi suhu dan kelembapan
lingkungan.
Kerugian
menggunakan lampu metal halida/HID :
·
Biaya awal sangat
tinggi.
·
Harga lampu lebih mahal
dari jenis lain, hingga dapat mempengaruhi biaya penggantian lampu.
·
Seperti halnya lampu
fluoresen, lampu HID butuh balast yang dapat mengeluarkan suara mengganggu.
·
Lampu membutuhkan waktu
8 menit untuk bersinar penuh.
·
Beberapa lampu dapat
mengeluarkan cahaya ulta violet yang membahayakan kesehatan.
·
Lampu HID hanya cocok untuk
ruangan dengan ketinggian langit-langit sedang (3-5 m) sampai tinggi (> 5
m), awalnya lampu ini dirancang untuk pemakaian di luar ruangan, tetapi produk
baru yang dilengkapi dengan pengoreksi warna cocok juga untuk penggunaan di
dalam ruangan.
2.2.1.
Lampu Natrium
Lampu
Natrium (Sodium) dibedakan berdasarkan tekanan gas di dalam tabung pelepasannya
menjadi 2 yaitu : Lampu Natrium tekanan rendah(Low Pressure Sodium, SOX) dan Lampu Natrium tekanan tinggi (High Pressure Sodium/HPS, SON).
![]() |
Natrium
padat dan gas Neon diisikan pada tabung U. Natrium akan menjadi gas setelah
pemanasan pada waktu kerja awal.
Penampilan
terbaik lampu Natrium tekanan rendah jika tabung pelepasannya dipertahankan
pada temperatur 3000 C. Karena bekeja pada temperatur tinggi, makan
agar tahan terhadap panas maka tabung U tsb dibuat dari gelas ganda(bahan
masing-masing produsen mungkin berbeda).
Pada
saat kerja awal 5-10 menit untu SOX dan 5-7 menit untuk SON warna cahaya yang
dihasilkan merah muda dan kemudian setalh Natrium menguap semua warna cahaya
yang dihasilkan kuning.
![]() |
Cara
pemasangan lampu Natrium agak miring ke atas dengan maksud agar pada kondisi
dingin Natrium berkumpul dan lebih dekat dengan elktroda sehingga pada proses
penyalaan Natrium tsb lebih awal terpanasi. Umur lampu Natrium rata-rata 2500
jam dan efikasinya 40-50 lm/W.
Pemakaian
lampu Natrium menggunakan balast dan unit penyalaan spt :
![]() |
Terdapat
rangkaian SOX dengan watt konstan baik selama operasi normal maupun pada waktu
kerja awal. Manfaat SOX dengan rangkaian watt konstan :
1.
Efikasi sistem lebih
tinggi
2.
Kedipan (flicker) dapat direduksi
3.
Variasi tegangan
pengaruhnya kecil
4.
Kapasitor yang dipasang
seri berfungsi untuk melindungi terjadinya efek penyearahan pada akhir
pemakaian lampu.
Tampilan
fisik, dimensi, maupun bahan tabung pelepasan apda lampu Natrium tegangan
tinggi (SON) sangat berbeda dengan SOX. Di samping perbedaan tekanan di dalam
tabung pelepasan, juga perlengkapan pengemisian cahaya.
![]() |
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image064.jpg)
Merkuri
merupakan gas yang berfungsi menstabilkan busur. Untuk memperbaiuki efikasi
dimasukkan pula Xenon. Keberadaan Xenon menyebabkan tegangan penyalaan
bertambah sehingga diperlukan perangkat tambahan untu start. Di samping itu
campuran gas Neon dan Argon digunakan sebagai gas untuk penyalaan awal diisikan
sekitar lilitan penyalaan yang dipasang pada tabung pelepasan.
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image066.jpg)
Kalau
daya SOX maksimal 200 W makan SON sudah dapat diproduksi daya tertinggi 1000 W.
Penggunaan lampu Natrium pada tempat-tempat yang memerlukan penerangan yang
lebih terang dibandingkan sekadar kebutuhan monokromatik contohnya pada
terowongan, jalan utama, ruang penyimpanan, lampu sorot, perancangan daerah
industri. Karena warna cahaya lampu natrium kuning kehijauan, lampu ini tepat
untuk daerah berkabut atau berdebu.
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image068.jpg)
Lampu
SON yang menggunakan Neon dan Argon sebagai gas awal kerja dinamakan SON-H,
dipasang lilitan di bagian luar tabung penglepasan sehingga tidak memerlukan
starter di luar lampu. Lampu ini tidak dapat dipasang kapasitor kompensasi
sebab dapat menyebabkan kenaikan tegangan yang menyebabkan lampu rusak. Daya
lampu dan jenis balast yang digunakan harus sesuai.
2.2.2.
Lampu Merkuri Tekanan
Tinggi
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image070.jpg)
Konstruksi
lampu Merkuri tekanan tinggi (MBF atau HPL) terdiri dari 2 tabung yaitu tabung
dalam (tabung pelepasan gas) yang berisi gas Neon dan Argon bertekanan rendah
yang dilengkapi 2 elektroda dan tabung luar yang berfungsi mereduksi panas yang
dipancarkan. Lampu Merkuri tekanan tinggi menggunakan balast sebagai pembatas
arus pelepasan. Karena itu faktor dayanya relatif rendah yaitu 0,5. Rangkaian
lampu merkuri tekanan tinggi :
![]() |
![]() |
||
Tabung
dalam terbuat dari gelas keras sehingga mampu digunakan pada temperatur relatif
tinggi. Cara kerja lampu Merkuri terdapat 3 tahapan : pengapian, prosesn
mencapai stabil dan stabil. Pada saat suplai tegangan diberikan terjadi medan
listrik antara elektroda kerja awal dengan salah satu elektroda utama. Hal ini
menyebabkan pelepasan muatan ke2 elektroda dan memanaskan merkuri yanga da di
sekelilingnya. Untuk menguapkan merkuri tsb diperlukan waktu 4-8 emnit. Serela
semua merkuri menjadi gas, resistansi elektroda kerja awal naik karena panas
dana rus mengalir antar elektroda utama melalui gas. Arus mula kerja berkisar
1,5-1,7 arus nominal. Warna kerja awal kemerahan dan setelah kerja normal sinar
yang dihasilkan berwarna putih.
Daya
lampu merkuri yang sudah diproduksi maksimal 1000 Watt. Posisi pemasangan lampu
merkuri adalah tegak agar tabung dalamnya tersangga.
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image076.jpg)
Pemakaian
lampu merkuri antara lain : pabrik dengan langit-langit tinggi, aula olah raga,
tanah lapang, pompa bensin, penerangan jalan raya.
Terdapat
lampu merkuri yang balast terpasang di dalamnya terpasang seri dengan tabung
pelepasa. Lampu demikian dinamakan lampu perpaduan atau blended (MBFT atau ML).
![http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c7/Na-light.jpg](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image078.jpg)
2.2.3.
Sumber Cahaya
Electroluminescent
Electroluminescent
dapat didefinisikan sebagai emisi cahaya hasil dari eksitasi di dalam suatu
padatan. Efek tsb dapat diperoleh dengan menggunakan medan listrik pada bahan
kristalin yang emmpunyai sifat pemendaran khusus dan dapat dikontrol. Hingga
saat ini terdapat sumber cahaya electroluminescent yaitu :
-
Light Emiting Dioede
(LED)
-
Panel Electroluminescent
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image080.jpg)
![http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTTMKLVzGu-raFOB4DDvhC1xMiV1rdxYCwRGkIp406PU3AVkwcsHg](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image082.jpg)
Bila
sumber arus listrik diberikan kepada LED (kutub negatif dihubungkan dengan N
dan kutub positif dngan P) maka lobang akan mengalir ke arah N dan elektron ke
arah P. Cahaya yang dihasilkan LED bermacam-macam tergantung bahan
semi-konduktor yang digunakan.
Penggunaan LED antara
lain untuk teks atau gambar yang ebrgerak yang disebut displai penomoran alpha
(terdiri dari 35 titik), penomoran 7 segmen (untuk displai nomor digital).
Keuntungan
lampu LED :
·
Mempunyai efisiensi
lumen per watt tinggi.
·
Mempunyai warna yang
dapat disesuaikan dengan kebutuhan tanpa menambah filter sehingga menghemat
biaya.
·
Ukurannya kecil >2
mm2 sehingga dapat digabung-gabungkan tanpa memerlukan banyak ruang
·
Dapat dihidup-matikan
dengan cepat
·
Dapat dihidup-matikan
tanpa mengurangi umur.
·
Mudah dipasang dimmer.
·
Mati perlahan-lahan,
tidak mendadak.
·
Berumur panjang
35.000-50.000 jam
·
Tahan goncangan
·
Dapat difokuskan dengan
mudah tanpa alat tambahan
·
Tidak mengandung
merkuri
Kerugian :
·
Saat ini harganya masih
relatif mahal
·
Terpengaruh oleh suhu.
·
Peka terhadap tegangan
listrik.
·
Kualitas warna sering
menyebabkan warna objek tidak alami karena spektrum cahaya LED berbeda dengan
lampu pijar dan matahari
·
Blue hazard, lampu LED
biru dan putih diduga memancarkan cahaya di atas persyaratan sehingga dapat
mengganggu kesehatan mata.
·
Blue pollution, lampu
LED putih memancarkan gelombang warna biru yang sangat kuat sehingga dapat
mengganggu lingkungan.
![]() |
Tabel
perbandingan Efikasi :
Sumber
|
Efikasi (lm/W)
|
Lilin
|
0,1
|
Lampu minyak
|
0,3
|
Lampu Edison yang pertama
|
1,4
|
Lampu Edison th 1910
|
4,5
|
Lampu pijar modern
|
14-18
|
Lampu halogen tungsten
|
16-20
|
Lampu fluoresen
|
50-85
|
Lampu merkuri
|
40-70
|
Lampu metal halida
|
60-80
|
Lampu HPS
|
90-100
|
Lampu LED
|
115-180
|
Panel
electroluminescent adalah sumber
cahaya datar yang cahayanya merupakan emisi bahan-bahan dielektrik sehingga
sumber cahaya ini dapat pula dikatakan sebagai light-emiting capacitor. Dasar
pemikirannya, serbuk fluoresen dapat diaktifkan oleh medan listrik baik yang
disebabkan oleh arus searah maupun arus bolak-balik.
Konstruksi
panel electroluminescent bervariasi,
tetapi secara garis besar panel tsb terdiri dari lapisan-lapisan tipis bahan
dielektrik dengan serbuk fluoresen selang-seling yang diapit dengan lempengan
konduktor sebagai elektroda. Salah satu konduktor harus terbuat dari bahan yang
transparan sehingga emisi yang terjadi dapat dilihat. Konstruksi teakhir
lempengan konduktor ada 3 macam : panel keramik, panel plastik, dan film
pengemisi cahaya.
Panel
keramik terdiri dari beberapa lapisan enamel di atas lembaran baja tipis
pertama pelapisan enamel dicampur dengan dielektrik Barium Titanat, kemudian
lapisan enamel dicampur dengan Pospor dan lapisan paling atas adalah lapisan
konduktor timah oksida transparan yang dilapisi dengan enamel transparan untuk
melindungi panel dari uap air dan perlindungan mekanis. Ketebalan total panel
skitar 0,15 mm. Panel plastik pada dasarny sama dengan panel keramik, tetapi
pada panel plastik elektroda dilapisi dengan Indium Oksida yang posisinya di
atas Pospor dan Barium Titanat. Filmpengemisi cahaya terdiri dari ebberapa
laisan sangat tipis (fungsi sama seperti panel lainnya) ditempel pada lembar
gelas atau keramik di dalam udara vakum.
Fluoresen
ZnS yang ditambah dengan aktivator tembaga menghasilkan emisi berwarna biru
atau hijau sedangkan jika aktivatornya Mangan menghasilkan emisi berwarna
kuning. Warna lainnya dapat dihasilkan dari eksitasi sekunder dengan cara
memodifikasi pewarnaan fluoresen (fluoresen kaskade).
Panel
electroluminescent menggunakan
tegangan 110 V atau 220 V, tidak memerlukan oembatas arus/balast. Cahaya yang
diemisikan dipengaruhi oleh jenis panel, tegangan, dan frekuensi suplai.
Pada
penelitian dengan menngunakan sumber listrik berfrekuensi 5 kHz dapat diperoleh
kebeningan 3000 cd/m2 tetapi pada penggunaan sehari-hari umumnya
kebeningan dibuat 10-50 cd/m2 .
Efikasi
panel 2,5-5 lm/W dan daya yang diperlukan 20mW/cm2. Umur panel electroluminescent berkisar antara
10000-20000 jam, dengan depresiasi emisi secara bertahap.
Pemakaian panel electroluminescent antara lain :
-
Penerangan kamar tidur
-
Panel instrumen di
pesawat terbang
-
Permukaan jam
-
LCD (Liquid Crystal Display) pada monitor
laptop
![](file:///C:\Users\TONIMA~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image086.jpg)