LED, Light Emitting Diode Pengertian, Jenis dan Prinsip kerjanya

Ato Triyono
Mar 10, 2023


Sekilas Tentang LED, Light Emitting Diode

Light Emitting Diode atau hanya LED adalah salah satu sumber cahaya yang paling umum digunakan saat ini. Sobat bisa temui penggunaan LED ini pada lampu rumah tinggal, lampu motor, lampu mobil, traffic light. Penggunaannya yang mudah dengan konsumsi daya rendah menyebabkan orang beralih ke model lampu LED.. 

Pada generasi lampu menggunakan filament dan lampu jenis neon, penggunaannya masih membutuhkan rangkaian khusus, misalnya penggunaan ballast pada lampu neon. Konsumsi daya pada lampu filamen dan neon juga sangat besar.

LED merupakan salah satu jenis dioda yang dapat bercahaya. Bahan yang membentuk komponen inipun sama dengan dioda pada umumnya.

 

Simbol dan Bentuk Fisik LED

LED merupakan bagian dari keluarga komponen Dioda, sehingga simbol komponennya hampir sama dengan dioda, namun ada tanda panah keluar yang mengisyaratkan bahwa dioda tersebut menghasilkan cahaya. Bentuk fisik dari LED ini juga beraneka ragam tergantung penggunaannya. LED secara umum berbentuk lampu bulat setegah lingkaran dengan berbagai warna. Untuk aplikasi pada lampu bohlam atau lampu motor/mobil, LED berbentuk kotak kecil.

 



Gambar 1. Simbol dan Bentuk Fisik LED

 

Jenis LED

LED pada dasarnya dibagi menjadi dua jenis, dilihat dari jenis cahaya yang dipancarkan. Yaitu :

LED yang memedarkan cahaya dan dapat dilihat oleh mata.

LED ini memancarkan cahaya dengan panjang gelombang yang masih bisa ditangkap oleh mata manusia. Pada LED yang memancarkan cahaya yang dapat dilihat bisa kita jumpai pada aplikasi lampu atau display sedangkan LED yang memancarkan cahaya tak tampak, berupa sinar infra merah, bisa kita jumpai pada aplikasi remote, komunikasi optik dan sensor.

LED Infra merah

LED Infra merah merupakan  sebuah benda padat yang dapat menghasilkan  cahaya, yang mampu menghasilkan spectrum cahaya infra merah. LED dioda cahaya Infra merah mampu  menghasilkan panjang gelombang yang sama dengan yang biasa diterima oleh photodetektor Berbahan silikon. Oleh karena itu LED infra merah bisa dipasangkan dengan foto transistor dan foto dioda. Karakteristik dari LED Infra merah:

  1. dapat  dipakai dalam kurun waktu  lama.
  2. konsumsi  daya yang relatif kecil.
  3. transmisi panjang gelombang yang menyempit.
  4. tidak cepat panas
  5. dapat digunakan pada jarak yang lebar
  6. Harga yang relatif murah.

Efikasi LED

Peringkat dioda pemancar cahaya ditentukan dalam hal kemanjurannya yang bercahaya. Hal ini didefinisikan sebagai rasio fluks bercahaya terhadap daya input listrik yang dipasok ke dioda dan dapat dinyatakan dalam lumens per watt. Fluks bercahaya mewakili respons mata terhadap panjang gelombang cahaya yang berbeda.



 

berdasarkan tabel di atas dapat sobat analisis bahwa cahaya dengan typical efaksi yang memiliki lumens paling tinggi adalah warna Merah-orange (red-orange), dan yang memiliki lumens terendah adalah warna biru.

 

Kontruksi LED

Sebuah LED memiliki kontruksi yang sama, memiliki dua buah kaki, yaitu Anoda (+) dan Katode (-). Bila sobat perhatikan, kaki anoda memiliki penampang dalam yang lebih kecil dibandingkan dengan kaki katoda. Lapiran pembungkus terbuat dari kaca lensa yang dapat memedarkan cahaya sehingga terlihat lebih terang.



Keterangan

  1. Lensa epoksi/ casing : pembungkus yang terbuat dari bahan yang bisa memedarkan cahaya.
  2. wire bond : ikatan kabel
  3. reflective cavity : rongga pemantul
  4. Anvil : Landasan, untuk kaki katoda
  5. Post : pos , untuk kaki Anoda
  6. semiconductor die
  7. Flat spot : titik datar
  8. Kaki Anoda : Kaki Positif dengan lempeng plat dalam yang kecil
  9. Kaki Katoda : Kaki Negatif dengan lempeng plat dalam lebar

Prinsip Kerja LED

LED  terdiri dari dua elemen utama bahan  semikonduktor yaitu lubang (hole)  tipe-P bermuatan positif dan elektron tipe-N yang memiliki bermuatan negatif.  Pada saat  sisi P positif dari dioda tersambung  ke catu daya dan sisi N ke Ground,  maka koneksi dikatakan Forward bias, yang memungkinkan arus listrik mengalir melalui dioda. Mayoritas dan minoritas muatan pembawa sisi P dan sisi N menggabungkan satu sama lain dan menetralisir pembawa muatan di lapisan deplesi di persimpangan PN  berada dalam bias ke depan, yang memungkinkan arus listrik mengalir melalui dioda.  Migrasi elektron dan lubang (hole) pada gilirannya melepaskan sejumlah foton, yang melepaskan energi dalam bentuk cahaya monokromatik pada panjang gelombang konstan biasanya dalam nm, yang menyerupai warna LED. Spektrum warna emisi LED biasanya sangat sempit.  Secara umum, dapat ditentukan sebagai rentang panjang gelombang spesifik tertentu dalam spektrum elektromagnetik. Pemilihan emisi warna dari LED cukup terbatas karena sifat semikonduktor yang digunakan dalam pembuatannya. Warna LED yang tersedia umumnya adalah merah, hijau, biru, kuning, kuning dan putih. 

Cahaya dari warna merah, biru dan hijau dapat dengan mudah dikombinasikan untuk menghasilkan cahaya putih dengan kecerahan terbatas. Tegangan kerja warna merah, hijau, kuning dan kuning adalah sekitar 1,8 volt. Kisaran sebenarnya dari tegangan kerja dari dioda pemancar cahaya dapat ditentukan oleh tegangan pemecahan bahan semikonduktor yang terlibat dalam pembangunan LED. Warna cahaya yang dipancarkan dalam LED ditentukan oleh bahan semikonduktor yang membentuk persimpangan PN dioda.

demikian artikel tentang LED, light Emitting Diode Pengertian, Jenis dan Prinsip Kerjanya, semoga bermanfaat.

Next Post Previous Post
No Comment
Add Comment
comment url