## Kajian Pemanfaatan Ballast Elektronik Bekas Pada Lampu TL
Syaifurrahman (1) , Abang Razikin (1) , Madduhir Siregar (1) , Jamhir Islami (2)
(1,2) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Untan
(3) PLP Ahli Pertama LAB. Elektroteknika Dasar Fakultas Teknik Untan e-mail: syaifurrahman@teknik.untan.ac.id
Abstract– Penggunaan  lampu  hemat  energi  (LHE) untuk    penerangan  semakin  diminati    masyarakat,  hal ini  dikarenakan  LHE  memiliki  cahaya  yang  lembut, intensitas  cahaya  lebih  terang    serta  pemakaian  daya yang  lebih  sedikit.    Salah  satu  LHE  yang  di  jual  di pasaran  adalah  LHE  yang  meggunakan  Tabung Fluoresence (Tube
Luminescent/TL) yang penyalaannya  dilakukan  secara  elektronik  (Ballas elektronik).    LHE  terbagi  menjadi  dua  kategori,  yaitu LHE    bergaransi   dengan harga lebih  mahal dan  LHE tidak    bergaransi    harganya    lebih  murah.  Umumya LHE  bergaransi  menjamin  lama  pemakaian  lebih  dari satu tahun (8000 jam) dibanding LHE tidak bergaransi. Lebih dari masa pakai, kinerja LHE bergaransi    mulai menurun  dan  akhirnya  rusak.  Kerusakan  yang  paling sering  terjadi  pada  LHE  adalah  pada  tabung Fluoresecent yaitu menjadi hitam. LHE yang rusak oleh masyarakat sering dibuang dan tidak dimanfaatkan lagi padahal  dengan  sedikit  modifiksi  LHE  rusak  dapat gunakan. Berdasarkan data hasil pengukuran diperoleh adanya    kesesuaian  hasil  antara  intensitas  cahaya dengan  pemakaian  daya.    Penggunan  lampu  TL  pada ballas elektronik  bergaransi memiliki intensitas cahaya lebih  terang  dibanding  dengan  ballas  elektronik  tidak bergaransi.  Namun  ballas  elektronik  bergaransi mengkonsumsi  daya  lebih  tinggi  dibanding  yang  tidak bergaransi.
Keywords– Lampu TL, ballas elektronik

## 1. Pendahuluan
Lampu  pijar akhir-akhir  ini telah banyak digantikan oleh  Lampu  TL  sebagai  sumber  penerangan  karena memiliki  cahaya  yang  lembut  (tidak  sakit  dimata), cahaya  lebih  terang  dan  umur  lebih  panjang.  Berbagai macam lampu TL yang tersedia dipasaran seperti lampu TL  konvensional  dengan  sistem  trafo  dan    sistem induktor  dan  lampu  TL  dengan    rangkaian  elektronik (ballas  elektronik).  Lampu  TL  dengan  sistem  ballas elektrtonik  lebih  sering  dikenal  dengan  lampu  hemat energi  (LHE).  LHE    lebih  hemat  dibandingkan  Lampu TL sistem balast konvensional (trafo/induktor)     [6]. LHE  terbagi  menjadi  dua  kategori,  yaitu  LHE bergaransi  dengan  harga  lebih  mahal  dan  LHE  tidak bergaransi  harganya  lebih  murah.  Umumya  LHE bergaransi  menjamin  lama  pemakaian  lebih  dari  satu tahun  (8000  jam)  dibanding  LHE  tidak  bergaransi[2]. Lebih dari masa pakai, kinerja  LHE bergaransi    mulai menurun  dan  akhirnya  rusak.  Kerusakan  yang  yang
terjadi  pada  LHE  ada  dua  jenis,  yaitu  kerusakan  pada rangkaian  elektronik  dan  kerusakan  pada  lampu  TL (tabung  Fluorescent)[1].  Kerusakan  sering  terjadi  pada tabung  Fluoresecent  yaitu  tabung  menjadi  hitam  dan putus  dikarenakan  diperlukan  arus  dan  tegangan  yang besar untuk proses penyalaan awal.
Tabung  fluorescent    terdapat  dalam  berbagai  bentuk seperti  bentuk  lurus  panjang,  bentuk  melingkar,  bentuk sprial,  bentuk  U  dan  lain-lain.  LHE  yang  tersedia dipasaran menggunakan tabung fluorescent berbentuk U dan spiral. Jika tabung tersebut rusak tidak dapat diganti karena  tabung  berbentuk  U  dan  spiral  tidak  tersedia dipasaran.  Lain  halnya  tabung  fluorescent  yang berbentuk  lurus  dan  melingkar  banyak  tersedia dipasaran.  Untuk  mengganti  tabung  berbentuk  U/sprial dengan  tabung  lurus/melingkar  tidak  dapat  dilakukan secara  langsung,  harus  dilakukan  pengujian  terhadap ballas  elektronik    LHE.  Pada  penelitian  ini,  pengujian menggunakan  tabung  fluorescent  berbentuk  lurus 220V/18  watt  yang  akan  dihubungkan  dengan  ballas elektronik  LHE  dari  berbagai  merk,  baik  yang bergaransi  maupun  tidak.  Merk/jenis  LHE  tidak ditampilkan dalam tulisan  ini, hanya dikodekan  dengan huruf  A untuk  LHE  bergaransi dan B  untuk  LHE tidak bergaransi.

## 2. Tabung floresecent  [4]
Lampu  TL,  penggunaannya  sudah  sangat  luas  dan sangat  umum  baik  untuk  penerangan  rumah  tempat tinggal  ataupun  penerangan  pada  bangunan  gedung perkantoran.  Keuntungan  dari  lampu  TL  ini  adalah menghasilkan  cahaya  output  per  watt  daya  yang digunakan  lebih  tinggi  daripada  lampu  pijar.  Operasi lampu TL standar hanya membutuhkan komponen yang sangat  sedikit  yaitu:  Ballas  (berupa  induktor),  starter, dan  sebuah  kapasitor  (pada  umumnya  tidak  digunakan) dan  sebuah  tabung  lampu  TL.  Konstruksi  ini  dapat dilihat pada gambar:

## Gambar 1.  Rangkaian Lampu TL
Ketika  tegangan  AC  220  volt  di  hubungkan  ke  satu  set lampu  TL  maka  tegangan  diujung-ujung  starter  sudah cukup  utuk  menyebabkan  gas  neon  didalam  tabung starter  untuk  panas  (terionisasi)  sehingga  menyebabkan starter yang kondisi normalnya adalah normally open ini akan  ‘ closed’ sehingga  gas  neon  di  dalamnya  dingin (deionisasi)  dan  dalam  kondisi  starter  ‘ closed ’  ini terdapat  aliran  arus  yang  memanaskan  filamen  tabung lampu  TL  sehingga  gas  yang  terdapat  didalam  tabung lampu  TL  ini  terionisasi.  Pada  saat  gas  neon  di  dalam tabung  starter  sudah  cukup  dingin  maka  bimetal  di dalam  tabung  starter  tersebut  akan  ‘ open ’  kembali sehingga  ballast  akan  menghasilkan spike tegangan tinggi  yang  akan  menyebabkan  terdapat  lompatan elektron dari kedua elektroda dan memendarkan lapisan fluorescent pada tabung lampu TL tersebut, perstiwa ini akan  berulang  ketika  gas  di  dalam  tabung  lampu  TL tidak  terionisasi  penuh  sehingga  tidak  terdapat  cukup arus yang melewati filamen lampu neon tersebut. Lampu neon akan tampak berkedip.

## 2.1 Ballas Elektronik
Pada prinsipnya  ballas elektronik lampu TL   merupakan rangkaian  elektronik  yang  dapat  memberikan  arus dengan  frekuensi  tinggi  di  atas  18KHz.  Frekuensi  yang biasa dipakai adalah frekuensi 20KHz sampai 60KHz. Ballas elektronik memiliki beberapa manfaat yaitu :
 Penggunaan daya listrik menjadi lebih rendah .
 Kedipan cahaya tidak dirasakan oleh mata.
 Bobot lebih ringan.
Namun,  hasil  pengujian  ditemukan  fakta  bahwa  sample ballas  elektronik  yang  diuji  menghasilkan  intensitas cahaya  yang  lebih  rendah  dibandingkan  dengan  lampu TL dengan ballas konvensional [6].
Ballas  elektronik  terdiri  dari  dua  bagian,  yaitu  bagian penyearah  dan  bagian  kontrol.  Rangkaian  penyearah berfungsi  untuk  menyearahkan  tegangan  ac  220V menjadi  tegangan  dc  rendah,  rangkaian  ini  terdiri  dari dioda  dan  kapasitor[2].  Rangkaian  kontrol  mempunyai dua  fungsi,  pertama    untuk  membangkitkan  arus keluaran  dengan  frekuensi  tinggi,  kedua  mengubah tegangan  dc  menjadi  ac  kembali.  Rangkaian  kontrol pada  ballas  elektronik  sering  disebut  sebagai converter dc to  ac seperti diperlihatkan pada gambar 2.

## Gambar 2 Blok Diagram Ballast Elektronik
Ada3  tipe  rangkaian  Ballas  elektronik  yang  sering digunakan yaitu :
 Flyback inverter
 Rangkaian Current source Resonant
 Rangkaian Voltage source resonant
Perbedaan  ketiga  tipe  rangkaian  ballas  elektronik terletak  pada  rangkaian  kontrol  yang  membangkitkan frekuensi tinggi.
3. Hasil dan pembahasan
Untuk melihat kinerja ballast elektronik menggunakan    lampu  TL  dilakukan  pengukuran  daya menggunakan wattmeter dan kuat penerangan menggunakan  luxmeter.  Ada  14  buah  ballast  elektronik dari  berbagai  jenis/merk  LHE  baik  yang  bergaransi maupun tidak bergaransi  sebagai bahan pegujian. Daya listrik  yang  tercatum  pada  label  ballast  elektronik  LHE bervariasi mulai dari 18 watt hingga 20 watt.
3.1  Pengukuran Daya
Daya  merupakan  banyakya  energi  yang  digunakan persatu  satuan  waktu.  Ini  artinya  semakin  besar  daya yang  digunakan  Semakin  banyak energi yang dibutuhkan.  Pengukuran  daya  dilakukan  dua  tahap, pertama  pengukuran  daya  awal  sebelum  penggantian lampu  dan  kedua  pengukuran  daya  ballas  elektronik LHE  dengan  menggunakan  lampu  TL  18Watt. Pemilihan lampu TL 18 Watt di sesuaikan dengan daya pada label LHE, yaitu 18 – 20 watt. Dengan melakukan dua  tahap  pengukuran  ,  maka  diperoleh  hasil pengukuran daya seperti pada tabel 1.

## Tabel 1.  Hasil Pengukuran Daya dengan Beban Lampu TL 18 Watt
Dari  table  1  memperlihatkan  bahwa  hasil pengukuran menunjukkan besaran daya yang digunakan tidak  sama  hal  ini  dikarenakan  adanya  perbedaan terhadap  rancangan  ballast    elektronik.  Tabel  1  juga memperlihatkan  terjadinya  penurunan  daya  hasil pegukuran    antara  beban  Tl  18watt  dengan  beban semula  ballas  elektronik  LHE.  Ballas  elektronik  LHE merek  A4  menarik  daya  paling  besar  16  watt  namun mengalami penurunan  daya sebesar  11%  dari pengukuran  semula  18  Watt.  Ballas  elektronik  LHE merek  B3  dan  B4  menarik  daya  paling  kecil  4  watt dengan  poenurunan  daya  sebesar  33%  dari  pegukuran daya  semula  6  Watt.  Ballas  elektronik  LHE  B8 menunjukkan  kenaikan  daya  sebesar  40%  dari  5  watt pada  pengukuran  semula  menjadi  7  watt.  Rata-rata penuruanan  daya  ballas  elektronik  LHE  dengan menggunakan lampu TL 18 watt sebesar 16 %.
Secara  keseluruhan   pengukuran daya  ballas elektronik LHE  merek/jenis  A  menarik    daya  berkisar  antara  12 watt  s/d  16  watt,    atau  rata-rata    14  Watt,  sedangkan
untuk  merek/jenis  B  berkisar  antara  4  watt  s/d  13  watt, dengan  rata-rata  7  watt.  Dengan  memperhatikan  hasil tersebut  terlihat  bahwa  penggunaan  daya  ballast elektronik  LHE    merek/jenis  A  lebih  besar  dari  pada LHE    merek/jenis  B.  Selain  itu  dari  semua  hasil pengukuran daya lampu TL 18 Watt tidak satupun  daya yang  dihasilkan  lebih  besar  dari  daya  yang  tertera  pada label LHE.
3.2.  Pengukuran Kuat Penerangan
Sama  halnya  dengan  pengukuran  daya,  pengukuran kuat  penerangan  juga  terbagi  dalam  dua  tahap,  yaitu pengukuran  kuat  penerangan    pada    lampu  yang  sudah terpasang  sebelumnya  pada  LHE  dan  selanjutnya pengukuran  kuat  penerangan  lampu  TL  18  Watt. Pengukuran  kuat  penerangan  menggunakan  luxmeter yang  diarahkan  pada  lampu  dengan  jarak  80  cm  dan dilakukan  pada  ruangan  gelap.  Hasil  pengukuran  kuat penerangan dengan luxmeter diperlihatkan pada tabel 2.
Tabel 2  Hasil Pengukuran Kuat Penerangan
Dari  tabel  2.    terlihat  bahwa  ballast  elektronik  LHE merek  A4  memberikan  kuat  penerangan  paling  tinggi 267  lux  dan  merek  B4  menghasilkan  kuat  penerangan paling  rendah  73  lux.  kuat  penerangan    untuk  ballast elektronik LHE  merek/jenis A berkisar antara 221 Lux s/d  267 Lux,   atau rata-rata  224 Lux, sedangkan untuk merek/jenis  B  berkisar  antara  73  Lux  s/d  220  Lux, dengan rata-rata 129 Lux. Dengan memperhatikan hasil tersebut  terlihat  bahwa  rata-rata  kuat  penerangan  LHE merek/jenis  A  lebih  besar  dari  kuat  penerangan  LHE merek/jenis B.

## Gambar 3.  Kuat Penerangan LHE
Gambar  1  memperlihatkan  kuat  penerangan  ballast elektonik  LHE dengan beban TL semula dan beban TL 18  watt.  Pada  grafik  tersebut  memperlihatkan  bahwa semua  ballast elektronik merk/jenis B memberikan kuat
penerangan lebih tinggi beban TL 18 watt dibandingkan dengan  beban  semula.  Sedangkan  ballast  elektronik LHE  merk/jenis  A  sebagian  menghasilkan  kuat penerangan lebih rendah dan sebagian lain menghasilkan  kuat  penerangan  lebih  tinggi.    Dari  hasil pengukuran  ini  memperlihatkan  Ballas  elektronik  LHE merk  B  lebih  sesuai  menggunakan  lampu  TL  18  watt dilihat dari sisi kuat penerangan yang dihasilkan.
Hubungan kuat penerangan dan daya ballast elektronik LHE
Untuk  melihat  kinerja  ballast  elektronik  LHE  pada lampu  TL  18  watt    dapat  dilakukan  dengan  melihat hubungan  antara  kuat  penerangan  terhadap  daya  yang digunakan.

## Gambar 4.  Hub. Kuat Penerangan terhadap daya
Gambar  4  memperlihatkan  hubungan  antara  kuat penerangan  terhadap  daya  yang  diberikan    pada  ballast elektronik  LHE  dengan  beban  TL  18  watt.  Grafik  2 menjelaskan  secara  umum  bahwa  semakin  tinggi intensitas  cahaya  yang  dihasilkan  semakin  besar  daya yang  digunakan  oleh  ballast  elektronik  tersebut.  Dari semua  ballast  elektronik  LHE  yang  diuji,  semua  ballast merk/jenis  B  menarik  daya  lebih  rendah  dari  ballast merk/jenis A.

## 4. Kesimpulan
1. Semua  sample  ballas  elektronik  menarik  daya  lebih rendah dari daya yang tertera pada label LHE.
2. Rata-rata persentase penuruanan daya ballas elektronik antara  beban semula dengan  beban  TL 18 watt sebesar 16 %.
3. Ballas  elektronik  LHE  merk  B  lebih  sesuai menggunakan  lampu  TL  18  watt  dari  pada  lampu berbentuk U atau spiral.
4. Semua  sample  ballas  elektronik  merk  B  menarik daya  lebih  rendah  dibandingkan  dengan  ballas elektroniki merk A.

## Referensi
[1] Andrial,  Analisis  dan  Simulasi  Rangkaian  Kontroler (Ballast Elektronik)  Lampu  Fluorescen, Percikan: Vol. 98 Edisi Maret 2009
[2] Blocher,  Richard.  Dasar  Elektronika.  Yogyakarta  : Penerbit Andi; 2003
[3] Muhaimin,  Teknologi  Pencahayaan,  Refika  Aditama, Malang,  2001.
[4] Supriono,  Peningkatan  Kinerja  Lampu  TL  (Fluorescent) pada Catu Daya dengan Regulasi Tegangan Buruk, Jurusan Teknik Elektro FT. Unram Mataram
[5] Tooley, Mike. Rangkaian Elektronik Prinsip dan Aplikasi. Edisi Kedua. Jilid 1. Jakarta :  Penerbit Erlangga; 2003.
[6] Eka  Firmansyah,  F  Danang  Wijaya,  Hugo  Nandian Pradana, Yusuf Susilo Wijoyo, Analisis Unjuk kerja
[7] ballast  Elektronik  Dalam  Implementasi  Efisiensi  Energi, Prosiding PPI Standardisasi 2011 – Yogyakarta

## Biografi
Syaifurrahman, Lahir  di  Pontianak  pada  tanggal  21 September  1970  Gelar  S-1  diperoleh  dari    Universitas Tanjungpura  (UNTAN)  Pontianak  pada  tahun  1994 Tahun  1997  menyelesaikan  program  magister  (S-2) dalam  bidang  Teknik  Elektro  dari  Institut  Teknologi Bandung.    Sejak  tahun  1994  hingga  sekarang    menjadi staf  pengajar  pada  Jurusan  Teknik    Elektro  Fakultas Teknik Untan.  Jabatan akademis saat ini adalah sebagai anggota  Laboratorium  Elektroteknika  Dasar  Jurusan Teknik  Elektro  Untan.  Bidang  keahlian  yang  diminati, pengukuran listrik, elektronika, dan power elektronik.