DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v7i1.886 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi

## PENGGUNAAN RANGKAIAN BOOSTER CONVERTER DAN IC-TP4056 UNTUK LAMPU JALAN MURAH
Ricki Ananda 1* , Wiwin Handoko 1
1 Sistem Komputer, STMIK Royal Kisaran email : * rickianandainterface@gmail.com
Abstract :  PJU  (Public  Street  Lighting),  is  regulated  in  the  regulation  of  the  Minister  of Transportation of the Republic of Indonesia Number 27 of 2018, concerning street lighting. In line  with  the  statement  of  the  village  minister,  development  of  underdeveloped  areas  and transmigration  (Mendes  PDTT),  eko  putro  Sandjojo,  said  that  village  funds  could  be  used  to make street lamps for villages that do not have street lights. The area of the northern ring road, sub-district of datuk bandar timur in the direction of the port of Teluk Nibung, part of the road has no street lighting at night, plus the road conditions are still classified as red soil. Based on the results of field observations, the team researched making cheap street lamps, by utilizing the basic work system of the joule tief circuit, where the input is 7.4 VDC (in 3.7VDC arranged in series-parallel) with a lamp load of 12 watts multiplied by 4 lamps, with a total load. 48 watts, get  the  frequency  measurement  results  of  12.30  Khz  and  Iout  0.14A,  and  Vpk-pk  82  V. Charging  input  is  7.4VDC,  the  current  19800mAh  in  the  battery  is  divided  by  the  maximum current of the solar module 1 watt, which is 160mA, so the charging time the battery is in the range of 2.1 hours. For the design of the lampposts that were made, using a paralon pipe with a length  of  5m,  with  a  circle  diameter  of 9cm,  and  a second  pole connecting  1.5 m  long  with  a circle diameter of 5cm.
K eywords: Cheap street lights; joule tief series; 1 watt solar panel
Abstrak : PJU (Penerangan Jalan Umum), diatur dalam peraturan mentri perhubungan republik indonesia  nomor  27  tahun  2018,  tentang  alat  penerangan  jalan.  Sejalan  dengan  pernyataan mentri  desa,  pembangunan  daerah  tertinggal  dan  transmigrasi  (Mendes  PDTT)  eko  putro Sandjojo, mengatakan bahwa dana desa bisa digunakan untuk membuat lampu jalan bagi desa yang  tidak  memiliki  lampu  jalan.  Wilayah  jalan  lingkar  utara,  kecamatan  datuk  bandar  timur searah  menuju  pelabuhan  teluk  nibung,  sebahagian  dari  jalan  tersebut  tidak  memiliki penerangan  jalan  dimalam  hari,  ditambah  dengan  kondisi  jalan  yang  masih  tergolong  tanah merah.  Berdasarkan  hasil  pengamatan  dilapangan  maka  tim  meneliti  membuat  lampu  jalan murah,  dengan  memanfaatkan  dasar  sistem  kerja  rangkaian  joule  tief,  dimana  untuk  input  7,4 VDC (in 3,7VDC disusun seri-paralel) dengan beban lampu 12 watt dikalikan 4 lampu, dengan total beban 48 watt, mendapati hasil pengukuran frequensi 12,30 Khz dan Iout 0,14A, dan Vpk- pk  82  V.  Pengisian  input  7,4VDC  didapati,  arus  19800mAh  pada  baterai  dibagi  dengan  arus maksimum  modul  surya  1  watt,  yaitu    160mA,  sehingga  lama  pengisian  baterai  berada  pada rentang waktu 2,1 jam. Untuk  rancangan tiang lampu yang dibuat, menggunakan pipa paralon dengan  panjang  5m,  dengan  diameter  lingkaran  9cm,  dan  penyambung  tiang  kedua  sepanjang 1,5 m dengan diameter lingkaran 5cm.
Kata Kunci : Lampu jalan murah; rangkaian joule tief; panel surya 1 watt
DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v7i1.886 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi

## PENDAHULUAN
Kota  Tanjungbalai  merupakan  salah satu  kota  yang  terletak  diprovinsi Sumatera  Utara,  dengan  luas  wilayah 60,52  km 2 ,    jumlah  penduduk  saat  ini 167012  jiwa  [1].  Terfokusnya  pemko Tanjungbalai dengan pembangunan jalan lingkar  utara,  melupakan  pemko  untuk meratakan  fasilitas jalan tersebut dengan akses lampu jalan, padahal masih banyak pemukiman warga  yang berada disekitar jalan lingkar tersebut, Untuk membangun  satu  unit  lampu  jalan memakai panel surya dengan menggunakan  indikator  dari  jalan  lokal primer, harus memiliki minimal kemerataan 0,10g dengan rata-rata lux 2- 5E,  dan  indikator  kuat  pencahayaan  2- 5lux,  dengan  batas  silau  15%  dan  total pembiayaan pembuatan satu buah lampu jalan  pemko  harus  menyiapkan  dana sebesar  Rp.  9.291.600.  Total  panjang jalan  lingkar    7  kilometer,  dengan  jarak titik  tiang  ketiang  lainnya  35  meter, maka pemko harus menyiapkan
setidaknya  200  titik  lampu  jalan  dengan total anggaran sebesar Rp.
1.858.320.000 [2]. Ada beberapa penelitian yang mengarah state  of  the  art ,  tentang penelitian  terdahulu,  mendapati  bahwa penggunaan  rangkaian  joule  tief  atau booster  converter difungsikan  untuk menaikan tegangan keluaran pada lampu [3].  Penelitian  sel  volta  pada  air  laut dengan  tegangan  jepit  0,8V  mampu mengaktifkan dioda led dengan konfigurasi  rangkaian  serial.  hasilnya power  transfer  maksimum  dari  sirkuit joule  thief  sangat  efektif  sebagai pemasok daya beban 60 led [4].
Didasari  dari  kondisi  jalan  lingkar utara yang masih minim PJU (penerangan  jalan  umum),  dan state  of the  art pada  penelitian  terdahulu,  maka
sistem      yang  akan  dibuat  merancang sebuah lampu jalan murah yang nantinya bisa  diaplikasikan  untuk  penerangan jalan  diwilayah  jalan  lingkar  utara, ataupun  bisa  diaplikasikan  ditempat lainnya,  dengan  mengabaikan  beberapa faktor  pendukung  seperti  kemerataan lux,  pencahayaan  dan  batas  silau  yang tidak begitu besar serta bahan pembentuk tiang listrik dengan memanfaatkan pipa paralon untuk meminimlisir harga.

## METODE
Metode  penelitian  yang  digunakan dalam  penelitian  ini,  menggunakan metode kuantitafi, dimana dalam perancangan  lampu  jalan  murah,  harus lebih  murah  jika  dibandingkan  dengan biaya  pembuatan  lampu  jalan  yang  ada pada umumnya.
Gambar 1. Data Flow Diagram Penelitia
Gambar 2. Blok diagram rancangan tiang lampu
Tujuan  dalam  penelitian  ini  untuk menciptakan  lampu  jalan  murah  dengan memanfaatkan rangkaian joule thief bagi penerangan diwilayah jalan lingkar utara kota Tanjungbalai.
DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v7i1.886 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi

## 1. Indikator  PJU  (Penerangan  Jalan Umum)
Perancangan  lampu  jalan  harus mempertimbangkan  beberapa  indikator, diantaranya, jenis lampu yang digunakan memiliki  efisiensi  60-70  watt  dengan daya  18-20  watt  [5].  Adapun  indikator minimal  yang  dijadikan  tolak  ukur, ditunjukan pada tabel 1.
Tabel 1.  Indikator berdasarkan SNI 1 Daya Lum en/w att umur Indek perlindungan (IP)
Trotoar 18-20 60- 70 8k- 10k jam 1  (tahan  terhadap sentuhan dn masuknya benda padat < 50mm) Kemer ataan E (lux) Kemer ataan lumini nasi Batas an silau Kuat penc ahay aan
Tingkat kegiatan lingkungan lokasi 0,10 0,50 20 5 rendah

## 2. Panel surya 1 watt
Panel  surya  bekerja  mengubah energi  cahaya  matahari  menjadi  energi listrik.  Panel  Surya  adalah  alat  yang terdiri  dari  sel  surya,  baterai  yang mengubah  cahaya  menjadi  listrik.  Panel surya  menghasilkan  arus  listrik  searah atau  DC  [6][7].  Jenis  modul  surya  yang digunakan  memiliki  daya  1  watt, tegangan  6v,  Imax  =  0,2A  dan  ukuran 11x6x0.25cm.
Gambar 3. Modul surya 1 waat
3. Rangkaian joule thief
Untuk  rangkaian joule  thief yang digunakan ditunjukan pada gambar 4.
Gambar 4. scematik joule thief
Pada gambar 4, trafo yang digunakan  merupakan  jenis  trafo  yang diambil  dari  charger  bekas handphone oppo ,  dan  untuk  komponen  lainnya menggunakan  komponen  elektronika biasa,  selain  itu  untuk  SCR  yang digunakan menggunakan tip 41 [8].

## 4. IC TP4056
TP4056  adalah  pengisi  linear  arus konstan  atau  tegangan  penuh  pada baterai  lithium  dengan  sel  tunggal. tegangan keluaran sebesar 4,2V dan arus muatan  dapat  program  secara  eksternal dengan resistor tunggal [9].
Gambar 5. Modul IC TP4056
5. Baterai 18650
Jenis baterai yang digunakan merupakan baterai 18650, merk ultrafire dan  memiliki  tegangan  kerja  3,7VDC yang  nantinya  akan  diserikan,  sehingga mendapat  tegangan  keluaran  sebesar 7.4VDc.  Selain  itu,  arus  berada  pada nilai 19800mAh [10].
Gambar 6. Baterai 18650 jenis ultrafire
DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v7i1.886 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi

## 6. Ukuran tiang dengan paralon
Rancangan tiang lampu murah  yang akan  dibuat,  menggunakan  bahan  dari pipa  paralon.  Adapun  spesifikasi  dari bahan pembentuk tiang, ditunjukan pada tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi PVC yang dipakai Tiang Ukuran Tebal Tipis Panjang Tiang 1 89mm AW3 C3 3,5 m Tiang 2 32mm AW1 C1 2,5 m Sementara untuk desain tiang lampu yang  akan  dibuat,  ditunjukan  pada gambar 7.
Gambar 7. Contoh desain tampilan tiang lampu dengan PVC

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Rangkaian joule thief
Pada gambar 4 menunjukan
scematik rangkaian  pada  layout  simbol, sementara  pada  gambar  8  menunjukan layout jadi  rangkaian  pada print  circuit board (PCB).
Gambar 8.  Sircuit layout joule thief pada pcb Gambar 8, menunjukan ada beberapa  komponen  elektronika  yang digunakan,  seperti ditunjukan pada tabel 3. Tabel 3. Komponen pembentuk joule tief Komponen Jumlah Nilai Trafo 1 Exs. adaptor hp Kapasitor C1 x 2 C2 x 1 100nF 1000 uf Resistor R1 x 2 100 ohm Dioda D1 x 2 IN4004 Transistor TR x 2 TIP 41/3003 2. Pengkabelan  modul  surya  1  watt
dengan ic tp 4056 Adapun sirkuit 2 modul surya 1 watt yang  dihubungkan  secara  paralel  ke  IC TP  4056  bertujuan  untuk  mempercepat pengisian baterai 7,4VDC untuk mensupply  beban  dari  rangkaian  joule tief. Gambar 9. Sirkuit 2 modul surya dengan Modul IC TP4056 3. Pemasangan rangkaian pada tiang lampu jalan Pemasangn beban lampu, box komponen  serta  panel  surya  di  tiang lampu  jalan  yang  terbuat  dari  paralon, ditunjukan pada gambar 10.
Gambar 10. Pemasangan rangkaian pada tiang lampu jalan murah
DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v7i1.886 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi

## 4. Pengukuran tegangan keluaran
Panel Surya hasil  pengujian  modul  surya  1  watt yang  dilakukan,  dibawah  matahari,  dan tidak dibawah matahari, ditunjukan pada tabel 4.
Tabel 4. Hasil pengukuran panel surya pada saat disinari matahari Waktu Pengujian Tegangan  Arus Beban 09.00 (Tidak dibawah matahari) 5.8 VDC 0,02 A  100 Ω 13.00 (Dibawah matahari) 7.0 VDC 0,10 A  100 Ω Sementara pada gambar 11, menunjukan dokumentasi pengujian
panel  surya  1  watt  dengan  voltmeter digital.
Gambar 11. Pengukuran modul surya dengan voltmeter
5. Pengukuran Keluaran IC TP4056 dan baterai 7,4 VDC dan beban Hasil  pengukuran  keluaran  ic  pada
saat beban diaktifkan dengan supply dari baterai 7.4 VDC ditunjukan pada tabel 5.
Tabel 5. Hasil pengukuran keluaran IC

## TP4056 dan baterai 7.4 VDC
V Baterai Beban Kondisi Lampu 3.7  VDC Pijar 1.5 VDC, 0,3 A Terang 7.62 VDC Terang 6. Pengukuran  tegangan  keluaran rangkaian Pengukuran  tegangan  untuk  beban lampu 48 watt, menggunakan multitester, dengan kalibrasi yang berbeda  beda  untuk  membaca  input  dan output, seperti ditunjukan pada tabel 6. Tabel 6. Hasil pengukuran beban lampu Kalibrasi In Out Beban 10 VDC 7.4 VDC - 48 W 250 VDC - 188 VDC Gambar 13 Rangkaian penyearah joule thief diparalelkan Pada  gambar  15  menampilkan hasil  pengujian  keseluruhan  lampu  dan prototype tiang  lampu  yang  dirancang. Beban  lampu  48  watt  mampu  menyala dengan  memanfaatkan  input  dari  baterai 7.4  VDC  dan  modul  surya  1  watt sebanyak  dua  unit,  sehingga  mampu mengisi  4  baterai  3.7VDC  selama  2.1 jam,  dengan  rentang  waktu  nyala maksimal 5 sampai 6 jam.
Gambar 15. Rancangan lampu jalan dengan beban lampu 48 watt
DOI: https://doi.org/10.33330/jurteksi.v7i1.886 Available online at http://jurnal.stmikroyal.ac.id/index.php/jurteksi

## SIMPULAN
Power  yang  diberikan  oleh  baterai littium  18650  yang  dihubungkan  secara seri-paralel  kerangkian  joule  thief  yang penyearh nya diparalelkan mampu meningkatkan tegangan 7,4VDC
menjadi  188V  untuk  menyalakan  beban 48 lampu yang terhubung secara paralel.
Sementara untuk  rancangan  tiang lampu  yang  dibuat,  menggunakan  pipa paralon  dengan  panjang  5m,  dengan diameter lingkaran 9cm, dan
penyambung  tiang  kedua  sepanjang  1,5 m  dengan  diameter  lingkaran  5cm  dan pengisian  input  7,4VDC  didapati,  arus 19800mAh  pada  baterai  dibagi  dengan arus  maksimum  modul  surya  1  watt, yaitu    160mA,  sehingga  lama  pengisian baterai  berada  pada  rentang  waktu  2,1 jam.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terimakasih kepada DRPM  Deputi  Bidang  Penguatan  Riset Dan  Pengembangan  Kementerian  Riset Dan Teknologi/Badan Riset Dan Inovasi Nasional
Sesuai dengan Kontrak Penelitian Tahun Anggaran 2020.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  R.-J.  kota  Tanjungbalai,  “Bab  4 profil kota tanjungbalai,” tanjungbalai, 2001. [Online]. [2]  Permenkes, “Perancanaan dan Analisis  Pembiayaan  Penerangan Jalan Umum (PJU),” VOL 1O NO 2.
2018 , vol. 10, no. 2, pp. 1–15, 2018.
[3]  F.  Trisnawati,  A.  Chaniago,  and  P. Prasetyawan,  “Prototipe  Lampu Belajar  Menggunakan  Mini  Inverter Berbasis Konservasi Energi,” vol. 1,
no. October 2018, pp. 86–90, 2018.
[4]  A. Mujadin and S. Rahmatia, “Joule Thief  Sebagai  Boost  Converter Daya  LED  Menggunakan  Sel  Volta Berbasis  Air  Laut,” J.  Al-AZHAR Indones.  SERI  SAINS  DAN  Teknol. , vol.  4,  no.  2,  p.  52,  2018,  doi: 10.36722/sst.v4i2.254.
[5]  A.  Effendi;  and  M.  Aldifian, “Perencanaan  Penerangan  Jalan
Umum  Jalan  Lingkar  Utara  Kota Solok,” Jurnal  Teknik  Elektro  ITP , vol.  1  No.2,  no.  Januari  2012.  p.  9,
2012.
[6]  Z.  Iqtimal  and  I.  Devi,  “Aplikasi
Sistem Tenaga Surya Sebagai
Sumber Tenaga Listrik Pompa Air,”
J.  Karya  Ilm.  Tek.  Elektro ,  vol.  3, no. 1, pp. 1–8, 2018.
[7]  Ananda, Ricki, “Control Of A Robot Car  With  Two  Commands  Via  Hc- 05 Ricki,” vol.  4509, no. 1, pp. 71– 76, 2020.
[8]  S. Hasan, R. Ananda, A. H. Rambe, and  Suherman,  “Power  wireless transferbased  on  a  royeroscillator,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. , vol. 420, no. 1, 2018, doi: 10.1088/1757- 899X/420/1/012050.
[9]  NanJing  Top  Power  ASIC  Corp, “TP4056  1A  Standalone  Linear  Li- lon  Battery  Charger  with  Thermal Regulation  in  SOP-8,” Data  Sheet ,
vol. Nanjing to, p. 3, 2019.
[10] M. Amin and R. Ananda, “Application Solar Cells On Helmes
As  A  Handphone  Battery  Charger,” proceeding  Int.  confrence  Soc.  Sci. Inf.  Technol. ,  vol.  4509,  no.  1,  pp. 53–60, 2020.