Rangkaian Lampu TL [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK TENAGA LISTRIK INSTALASI LISTRIK RANGKAIAN LAMPU TL



Dosen Pengampu: Torib Hamzah, S.Pd, M.Pd NIP 19670910 200604 1 001 Sumber, S.ST, MT NIP 19720708 200604 1 007 Disusun Oleh : Adhelya Noer Sekar Putri P27838020002 1A11 POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES SURABAYA JURUSAN TEKNIK ELEKTROMEDIK TAHUN AJARAN 2020/2021



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dasar instalasi listrik adalah pengetahuan dasar yang bisa membantu mencegah terjadinya kesalahan dalam instalasi maupun pemakaian listrik yang dapat berakibat fatal, seperti terjadi konsleting listrik, tersengat listrik, dan kerusakan pada peralatan elektronik. Rangkaian lampu TL dapat membantu kita dalam pemasangan atau instalasi listrik dalam kehidupan sehari-hari. Rangkaian listrik adalah suatu hubungan arus listrik (sumber listrik) dengan peralatan listrik lain yang mempunyai fungsi masing-masing. Rangkaian listrik lampu TL



adalah percobaan sederhana dalam instalasi



listrik. Dalam instalasi tersebut, diperlukan beberapa komponen, seperti Lampu TL, ballast, starter, saklar. Komponen-komponen untuk instalasi listrik tersebut harus memenuhi syarat yang telah ditentukan. 1.2 Batasan Masalah 1. Mahasiswa dapat membuat rangkaian lampu TL. 2. Mahasiswa dapat menjelaskan cara kerja dari rangkaian lampu TL. 1.3 Rumusan Masalah 1. Apakah yang dimaksud lampu TL, saklar, fitting, ballast ? 2. Bagaimana cara membuat rangkaian lampu TL ? 3. Bagaimana cara kerja rangkaian lampu TL? 1.4 Tujuan 1.4.1 Tujuan Umum 1. Mahasiswa mampu membuat sebuah rangkaian lampu TL. 2. Mahasiswa mengenal dan memahami komponen-komponen yang digunakan dalam membuat rangkaian lampu TL. 3. Mahasiswa mengerti prinsip kerja dari lampu TL.



4. Mahasiswa mampu melakukan perbaikan pada lampu TL serta mengetahui cara kerja masing-masing komponen. 5. Mahasiswa mampu mengaplikasikan rangkaian dengan menggunakan panel. 1.4.2 Tujuan Khusus Mahasiswa mampu membuat rangkaian lampu TL dengan rapi dan benar. 1.5 Manfaat 1.5.1 Manfaat Teoritis 1. Mahasiswa dapat memahami prinsip kerja rangkaian lampu TL. 2. Mahasiswa dapat memahami fungsi, cara kerja rangkaian. 3. Mahasiswa dapat memahami penerapan rangkaian. 1.5.2 Manfaat Praktis 1. Mahasiswa dapat membuat rangkaian lampu TL. 2. Mahasiswa dapat mengaplikasikan rangkaian lampu TL.



BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Lampu TL



Gambar 2.1 Lampu TL (Sumber: teknikelektronika.com)



Istilah TL adalah kepanjangan dari Tube Luminescent atau juga ada yang menyebutkannya Tube Lamp yaitu Lampu Penerang yang berbentuk Tube atau Tabung. Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kita temukan 2 jenis Teknologi pada Lampu TL (Tube Lamp) yakni Teknologi Fluorescent (Neon) dan Teknologi LED (Light Emitting Diodes). Pada dasarnya,  Lampu TL dengan Teknologi Fluorescent (FL) adalah Lampu yang berbentuk tabung hampa dengan kawat pijar dikedua ujungnya (Elektroda), Tabung tersebut diisi dengan Merkuri dan gas argon yang bertekanan rendah. Tabung Lampunya  yang terbuat dari gelas juga dilapisi (Coating) oleh lapisan fosfor (phosphor). Saat dialiri Arus Listrik, Elektroda akan memanas dan menyebabkan Elektron-elektron berpindah tempat dari satu ujung ke ujung lainnya. Energi listrik tersebut juga akan mengakibatkan Merkuri yang sebelumnya adalah cairan merubah menjadi gas. Perpindahan Elektron akan bertabrakan dengan Atom Merkuri sehingga Energi Elektron akan  meningkat ke level yang lebih tinggi. Elektron-elektron akan melepaskan cahaya saat energi Elektron-elektron tersebut kembali ke level normalnya. Lampu TL ada dua yaitu 2.1.1 Rangkaian Lampu TL Fluorescent Lampu TL Fluorescent memerlukan sebuah Starter dan Ballast untuk menghidupkannya . Fungsi Starter di Lampu TL Fluorescent adalah



sebagai saklar otomatis yang membantu memanaskan Elektroda untuk proses pemindahan Elektron-elektron di dalam Tabung Fluorescent. Perlu diingat bahwa untuk memanaskan Elektroda agar gas yang terdapat di dalam Tabung Lampu (TL) dapat berpendar, diperlukan tegangan yang tinggi hingga 400 Volt. Setelah proses penyalaan selesai, Bi-metal yang terdapat pada starter akan terbuka (open). Dengan demikian Starter dapat dilepaskan dari Rangkaian Lampu TL Fluorescent karena penggunaan Starter hanya pada saat penyalaannya saja. Sedangkan Ballast yang terdapat pada Rangkaian Lampu TL Neon atau TL Fluorescent berfungsi sebagai pembatas besarnya arus dan menstabilkan arus agar dapat mengoperasikan Lampu TL Fluorescent pada karakteristik listrik yang sesuai. Terdapat 2 jenis Ballast, yaitu Ballast jenis Induktor atau kumparan (Inductive Ballast) dan Ballast jenis Elektronik (Electronic Ballast). Dibawah ini adalah Rangkaian Pemasangan atau Instalasi Lampu TL Fluorescent



: Gambar 2.2 Rangkaian Lampu TL (Sumber: teknikelektronika.com)



2.2.2 Rangkaian Lampu TL LED (Light Emitting Diode) Lampu TL LED adalah Lampu Penerang yang berbentuk tabung (Tube) dengan menggunakan Teknologi LED (Light Emitting Diode) sebagai pemancar sinar cahaya. Pada umumnya Lampu TL LED terdiri dari puluhan hingga ratusan LED didalamnya. Lampu LED memiliki banyak keunggulan seperti yang pernah dibahas sebelumnya pada



artikel Kelebihan



dan



Keuntungan



Pemakaian



Lampu



LED sehingga pemakaian Lampu penerang dengan Teknologi LED pun semakin meningka



Gambar 2.3 Rangkaian Lampu TL LED (Sumber: teknikelektronika.com)



2.2 Ballast



Gambar 2.4 Ballast (Sumber: elektronikabersama.web.id)



Ballast pada dasarnya merupakan kumparan hambat (choke coil) yang berinti besi. Ballast pada lampu TL berfungsi 



Memberikan pemasangan awal pada elektroda guna menyediakan elektron bebas dalam jumlah yang banyak.







Memberikan



gelombang



potensial



yang



cukup



besar



untuk



mengadakan bunga api antara kedua elektrodanya. 



Mencagah terjadinya peningkatan arus bunga api yang melebihi batas tertentu bagi setiap ukuran lampu. Disamping itu ballast berfungsi untuk mengurangi pengaruh perubahan



gerakan sinar yang mengganggu (stroboscopic) dan mengurangi kerugian sampingan (auxiliary losses). Oleh karena itu setiap lampu TL selalu memiliki sebuah ballast yang direncanakan untuk daya, tegangan, dan frekuensi yang disesuaikan dengan lampu TL masing-masing.



2.3 Starter



Gambar 2.5 Starter (Sumber: elektronikabersama.web.id)



Starter pada lampu TL terdiri dari sebuah balon kaca kecil yang diisi dengan gas mulia. Di dalam balon terdapat dua elektroda dwi logam sebagai filamen. Jarak antara kedua elektroda tersebut diatur dengan jarak tertentu sehingga starternya akan menyala pada tegangan 100-200 V. Starter berfungsi sebagai saklar penunda waktu (time delay switch) yang dihubungkan pararel dengan dua kaki lampu TL. Bila lampu TL dihubungkan pada jaringan tegangan PLN, maka dalam waktu singkat filamen starter terhubung (menyala) dan kemudian memutuskannya lagi kalau lampu TL telah menyala dengan stabil. Pada saat filamen terhubung, suatu arus besar akan mengalir dari jaringan listrik lewat ballast, kemudian ke elektroda lampu, starter dan kawat elektroda lainnya, untuk selanjutnya kembali menuju ke jaringan. Adanya arus ini akan membuat elektroda-elektroda lampu berpijar dan mengeluarkan elektronelektron. Sementara itu tegangan pada starter telah hilang, sehingga starternya padam dan menjadi dingin. Kedua elektroda dwi logam dalam starter akan lurus kembali dan memutuskan arus yang sedang mengalir. Karena adanya pemutusan tiba-tiba ini, dalam ballast akan dibangkitkan suatu gaya gerak listrik yang cukup tinggi. Tegangan kejut ini seri dengan tegangan jaringan. Bila dibangkitkan pada saat yang tepat, tegangan pada kedua filamen lampu TL akan cukup tinggi untuk menyalakan tabung dengan syarat filamenfilamennya sudah cukup panas. Pada siklus pertama tabung belum menyala maka peristiwa seperti yang diuraikan diatas akan terulang, sampai tabung menyala. Setelah lampu TL menyala, starternya akan pararel dengan lampu. Oleh karena tegangan



menyala lampu lebih rendah dari pada tegangan starter, maka starternya akan tetap padam. Untuk mengurangi cetusan-cetusan pada elektroda dwi logam dapat dipasang sebuah kondensator kecil pararel dengan starter. Pemasangan kondensator tersebut juga dapat memperbaiki pemutusan arus dalam starter dan mengurangi timbulnya gangguan radio. 2.4 Saklar



Gambar 2.6 saklar tunggal dan saklar majemuk (Sumber: ariflistrik.wordpress.com)



Saklar atau switch merupakan komponen instalasi listrik yang berfungsi untuk menyambung atau memutus aliran listrik pada suatu penghantar. Berdasarkan besarnya tegangan, saklar dapat dibedakan menjadi Saklar bertegangan rendah, Saklar tegangan menengah, Saklar tegangan tinggi serta sangat tinggi. Sedangkan berdasarkan tempat dan pemasangannya, saklar dapat dibedakan menjadi Sakelar in-bow, saklar yang ditanam didalam tembok, Saklar out-bow, saklar yang dipasang pada permukaan tembok. Jenis saklar berikutnya dapat dibedakan berdasarkan fungsinya, yaitu Saklar on-off, merupakan saklar yang bekerja menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on. Untuk memutuskan hubungan arus listrik, tombol saklar harus ditekan pada posisi off. Saklar jenis ini biasanya digunakan untuk saklar lampu, Saklar push-on, merupakan saklar yang menghubungkan arus listrik jika tombolnya ditekan pada posisi on dan akan secara otomatis memutus arus listrik, ketika tombolnya dilepas dan kembali ke posisi off dengan sendirinya. Biasanya saklar jenis ini digunakan untuk saklar bel rumah. Berdasarkan jenis per unitnya, saklar dapat dibedakan menjadi dua jenis,



yaitu Saklar tunggal, merupakan saklar yang hanya mempunyai satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, serta kanal output yang terhubung dengan beban listrik atau alat listrik yang digunakan. Saklar majemuk, merupakan saklar yang memiliki satu buah kanal input yang terhubung dengan sumber listrik, namun memiliki banyak kanal output yang terhubung dengan beberapa beban atau alat listrik yang digunakan. Jumlah kanal output tergantung dari jumlah tombol pada saklar tersebut.



2.1.1 Saklar Tunggal



Gambar 2.7 saklar tunggal (Sumber: abi-blog.com)



Saklar tunggal adalah alat listrik yang berfungsi sebagai pemutus dan penyambung tegangan dan arus listrik dari sumber ke titik beban dalam rangkaian tertutup. Salah satu pemakaian saklar tunggal adalah untuk menyalakan dan mematikan sebuah lampu atau beberapa lampu yang dipasang seri ataupun paralel, dengan jumlah lampu yang bervariasi sesuai kekuatan kontak saklar. Secara prinsip pada saklar tunggal terdapat dua buah titik kontak yang pemasangannya adalah satu titik merupakan tegangan atau arus masuk dari sumber tenaga dan satu titik lain merupakan tegangan atau arus menuju ke titik beban. 2.1.2 Saklar Tukar



Gambar 2.8 saklar tukar (Sumber: abi-blog.com)



Saklar tukar adalah saklar yang dapat digunakan untuk menghidupkan dan mematikan dari dua tempat yang berbeda. Pemasangan saklar tunggal adalah prinsipnya menyalakan atau mematikan titik beban bisa dari dua tempat yang berbeda, jadi posisi saklar adalah tidak tetap, posisi keatas bisa jadi menyalakan atau mematikan dan itu tergantung posisi saklar pada tempat lain yang terhubung. Untuk pemakai, tentunya saklar ini sangat praktis karena jelas ada efisiensi waktu dan tenaga. Untuk mematikan titik beban, tidak perlu dari saklar terjauh, cukup menggunakan saklar terdekat. 2.1.3 Saklar Seri



Gambar 2.9 saklar seri (Sumber: abi-blog.com)



Saklar Seri adalah alat listrik yang berfungsi menyalakan dan mematikan aliran tegangan dan arus yang terdiri dari dua jalur yang terpisah dalam satu frame atau tempat. Saklar seri secara prinsip kerja persis seperti pada saklar tunggal hanya saja pada saklar seri memiliki dua atau lebih saklar dalam satu tempat.



BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan 1. Cassing lampu 2. Trafo 3. Starter 4. Fitting 5. Tang 6. Test pen 7. Kabel NYA 8. Relay 9. Panel



3.2 Langkah Kerja 1. Mempersiapkan alat dan bahan. 2. Menyambungkan salah satu kabel stekker ke kabel yang ada pada casing lampu dan yang lainnya pada trafo. 3. Menyambungkan kabel trafo yang lain pada kabel yang ada pada casing lampu. 4. Menyambungkan salah satu kabel dari PLN ke kabel yang menuju trafo, dan yang lainnya ke fitting lampu. Pasang lampu pada fitting. 5. Mengaplikasikan rangkaian menggunakan pushbutton panel, lampu indikator panel, dan relay. 6. Setelah mencolokan terhubung ke sumber tegangan, tekan sakelar ON sehingga lampu menyala. Bila lampu tidak menyala cobalah untuk memutar starter atau lampu TL sampai lampu menyala.



BAB IV ANALISIS DAN KESIMPULAN 4.1 Analisis Berdasarkan hasil praktikum, dalam pemasangan lampu TL, kita memrlukan komponen tambahan seperti trafo ballast dan starter untuk menghidupkannya. Starter dalam lampu TL berfungsi sebagai saklar otomatis yang membantu memanaskan elektroda untuk proses pemindahan elektronelektron dalam tabung fluorescent. Setelah proses penyalaan selesai, Bi-metal yang terdapat pada starter akan terbuka. Maka, starter dapat dilepaskan dari rangkaian lampu TL karena penggunaan starter hanya pada saat penyalaannya saja. Sedangkan ballast berfungsi sebagai pembatas besarnya arus dan menstabilkan arus agar dapat mengoperasikan lampu TL fluorescent pada karakteristik listrik yang sesuai. Pada rangkaian lampu TL arus dari sumber (listrik PLN) mengalir ke fasa (bermuatan positif) menuju ke MCB dan ke saklar. Kemudian saklar yang mengandung aliran fasa disambungkan ke ballast. Ballast menuju ke lampu TL dan ke salah satu sisi lampu TL. Sedangkan nol langsung mengalirkan elektron (muatan negatif) dari starter ke lampu, sehingga jika saklar dalam keadaan on, lampu akan menyala, sedangkan jika saklar dalam keadaan off, lampu akan mati. 4.2 Kesimpulan Lampu TL Fluorescent memerlukan sebuah Starter dan Ballast untuk menghidupkannya. Ballast berfungsi untuk mengurangi pengaruh perubahan gerakan sinar yang mengganggu (stroboscopic) dan mengurangi kerugian sampingan (auxiliary losses). Oleh karena itu setiap lampu TL selalu memiliki sebuah ballast yang direncanakan untuk daya, tegangan, dan frekuensi yang disesuaikan dengan lampu TL masing-masing. Starter berfungsi sebagai saklar penunda waktu (time delay switch) yang



dihubungkan pararel dengan dua kaki lampu TL. Bila lampu TL dihubungkan pada jaringan tegangan PLN, maka dalam waktu singkat filamen starter terhubung (menyala) dan kemudian memutuskannya lagi kalau lampu TL telah menyala dengan stabil. Cara kerja rangkaian lampu TL arus dari sumber (listrik PLN) mengalir ke fasa (bermuatan positif) menuju ke MCB dan ke saklar. Kemudian saklar yang mengandung aliran fasa disambungkan ke ballast. Ballast menuju ke lampu TL dan ke salah satu sisi lampu TL. Sedangkan nol langsung mengalirkan elektron (muatan negatif) dari starter ke lampu. 4.3 Pertanyaan 1. Apa yang membedakan lampu TL dengan lampu-lampu biasanya ? 2. Mengapa lampu TL harus di berikan starter dalam menyalakannya lampu TL ? 3. Apa fungsi dari traffo ballast tersebut ? 4. Bagaimana tindakan anda ketika mengetahui lampu TL mengeluarkan suara dengan saat di nyalakan ? 4.4 Jawaban Pertanyaan 1. Perbedaan lampu TL dengan lampu-lampu biasanya yaitu  Lampu pijar memakai filamen dan menggunakan gas argon, TL memakai gas neon.  Lampu pijar dengan cahaya sama lebih boros listrik daripada lampu TL.  Lampu pijar efisiensinya tinggi sehingga arus yang diserap itulah yang memang dibutuhkan, tetapi untuk lampu TL yang konvensional (menggunakan ballast), efesiensinya rendah sehingga arus yang diserap lebih besar.  Harga lebih mahal lampu TL daripada lampu TL.  Lampu pijar biasanya lebih awet atau tahan lama. 2. Lampu TL harus diberikan starter dalam menyalakan lampu TL karena pada Starter berfungsi sebagai saklar penunda waktu (time delay switch) yang dihubungkan pararel dengan dua kaki lampu TL. Bila lampu TL



dihubungkan pada jaringan tegangan PLN, maka dalam waktu singkat filamen starter terhubung (menyala) dan kemudian memutuskannya lagi kalau lampu TL telah menyala dengan stabil. Pada saat filamen terhubung, suatu arus besar akan mengalir dari jaringan listrik lewat ballast, kemudian ke elektroda lampu, starter dan kawat elektroda lainnya, untuk selanjutnya kembali menuju ke jaringan. Adanya arus ini akan membuat elektroda-elektroda lampu berpijar dan mengeluarkan elektron-elektron. 3. Fungsi dari Trafo Ballast yaitu 



Memberikan pemasangan awal pada elektroda guna menyediakan elektron bebas dalam jumlah yang banyak.







Memberikan



gelombang



potensial



yang



cukup



besar



untuk



mengadakan bunga api antara kedua elektrodanya. 



Mencagah terjadinya peningkatan arus bunga api yang melebihi batas tertentu bagi setiap ukuran lampu.



4. Tindakan saya Ketika mengetahui lampu TL mengeluarkan suara dengan saat dinyalakan yaitu Ketika lampu TL mengeluarkan bunyi pada saat pemasangan rangkaian lampu TL, timbulnya bunyi tersebut disebabkan karena terjadinya kerusakan pada trafo ballast terutama pada bilah-bilah logam di dalamnya. Cara terbaik untuk mengatasinya yaitu dengan mengganti trafo ballast biasa dengan trafo ballast elektronik yang kedap suara dan tidak menimbulkan suara deengung.



DAFTAR PUSTAKA [1] Kang Caang, “Ballast dan Starter Lampu TL”, 13 april 2012 [Online]. Available: https://www.elektronikabersama.web.id/2012/04/ballast-dan-starter-lamputl.html [Accessed 21 November 2020] [2] Ariflistrik, "komponen instalasi listrik", 2 desember 2012 [Online]. Available: https://ariflistrik.wordpress.com/2012/12/02/komponen-instalasi-listrik/ [Accessed 21 November 2020]. [3] Dickson Kho, “Rangkaian Lampu TL Fluorescent dan Lampu TL LED”, 28 april 2015 [Online]. Available: https://teknikelektronika.com/rangkaian-lampu-tl-fluorescent-tl-led/ [Accessed 21 November 2020] [4] Abi Royen, “Alat-alat Listrik 1” 12 mei 2017. [Online]. Available: https://abi-blog.com/alat-alat-listrik/ [Accessed 21 November 2020].



LAMPIRAN 1.



Foto Praktikum



2.



Laporan Sementara



FOTO PRAKTIKUM GAMBAR



KETERANGAN



Rangkaian Lampu TL



Rangkaian lampu TL setelah saklar pada posisi ON



Proses membuat rangkaian lampu TL