## Rancang Bangun Alat Pengatur Intensitas Cahaya Lampu Pijar Menggunakan Potensiometer

## Pendahuluan
Lampu  merupakan  salah  satu  komponen  penting  dalam  penerangan  didalam  maupun  diluar ruangan.Lampu  memberikan  manfaat  yang  sangat  besar  khususnyapada  malam  hari.  Teknologi  lampu dalam  memberikan  pencayahan  saat  ini  telah  banyak  membantu  aktifitas  masyarakat  melakukan pekerjaan  sehari-hari.  Peranan  lampu  sangat  penting,  banyak  industri  menciptakan  berbagai  macam produk dan merek lampu dari yang harga murah  sampai yang mahal.Lampu yang sering digunakan saat ini adalah lampu neon dan lampu pijar.Pada lampu neon daya yang dikeluarkan kecil tetapi memberikan intensitas cahaya yang besar, sedangkan lampu pijar intensitas cahaya yang dihasilkan sesuai dengan daya yang di keluarkan.Selain itu, lampu pijar juga dapat di atur  besar kecilnya daya dan intensitas cahayanya dengan mengubah arus yang mengalir pada lampu yang menggunakan potensiometer. Pada paparan diatas penulis  ingin  membuat  alat  yang  dapat  mengatur  intensitas  cahaya  dengan  mengubah  nilai
Author:
Sri Widiastuti
Afiliation: Universitas Sains dan Teknologi Jayapura

## Corresponding email
Sriwidiastutiustj@gmai l.com
Histori Naskah:
Submit: 2022-08-03
Accepted: 2022-08-03
Published: 2023-07-31
This is an Creative Commons
License This work is licensed under a Creative Commons
Attribution-NonCommercial 4.0 International License

## Abstrak :
Secara  umum  Dimmer  merupakan  alat  pengontrol  tingkatan  pencahayaan sebuah  lampu  pijar  yang  cahayanya  bisa  diatur  dengan  menggunakan potensiometer atau disebut variabel resistor, dengan adanya potensiometer atau variabel resistor lampu yang diatur bisa terlihat terang dan redupnya dikarenakan  ada  nilai  faktor  tahanannya  yang  mengakibatkan  terang  dan redup cahaya sebuah lampu pijar tersebut, maka dari itu  makin besar nilai tahanan  (R)  250K  ohm  yang  dinaikkan  maka  semakin  redup  cahayanya, jika  tahanannya  (R)  250kohm  mengecil  maka  intensitas  cahayanya semakin  terang.  Material  komponen  yang  digunakan  pada  rangkaian dimmer  tersebut  komponen  utama  yang  dibutuhkan  dalam  rangkaian dimmer  yaitu TRIAC  BT  138 sebagaipengendali  dua  arah, VR/Potensio 250kohm sebagai  pengatur  arus listrik  dan juga  sebagai  tahanan, Resistor 1kohm sebagai  hambatan  arus  listrik, kapasitor  keramik  nf  100/275V sebagai  penyimpan  arus  listrik  atau  melepaskan  arus  dan  tegangan,  dan DIACDB3 sebagai  penghantar  arus  listrik  dari  kedua  arah,  keempat komponen  ini  dapat  meredupkan  atau  menerangkan  lampu  pijar. Perancangan  alat  dimmer  dalam  proses  pembuatannya  terdapat  masalah. Masalah  yang  sering  terjadipada  komponen  dimmer  tersebut  yaitu pemasangan  komponen  seperti  potensio  yang  tidak  kurang  bagus dikarenakan  potensio  tersebut  berbeda  kualitas,  seperti  potensio  220  kΩ dengan  potensio  250  kΩ  untuk  mengatur  intensitas  cahaya  lampu  yang diharapkan, sehingga yang terpakai pada penelitian ini adalah potensio 250 kΩ, dan daya lampu yang maksimal digunakan adalah sebesar 100 (watt). Hasil  analisa  terhadap  pengatur  intensitas  cahaya  yang  diperlukan  besar arus  yang  yang  sesuai  lampu  yang  terpakai  25watt  (0.11A),  40  watt (0.18A),  75  watt  (0.34A)  dan  menghasilkan  perubahan  intensitas  cahaya yang baik.
Kata Kunci : Potensiometer, Triac,Intensitas Cahaya
arusnya.Pembuatan  ini  adalah  pengembangan  dari  rangkaian  lampu  dimmer  yang  dapat  merubah intensitas cahaya lampu pijar.

## Studi Literatur

## 1. Triac Bt138
TRIAC adalah perangkat semikonduktor berterminal tiga yang berfungsi sebagai pengendali arus listrik. Nama  TRIAC  ini  merupakan  singkatan  dari  Triode  for  Alternating  Current  (  Trioda  untuk  arus  bolak balik ). Sama seperti SCR, yang hanya dapat dilewati arus listrik  dari satu arah ( unidirectional ), TRIAC memiliki  kemampuan  yang  dapat  mengalirkan  arus  listrik  kedua  arah  (  bidirectional  )  ketika  dipicu. Terminal Gate TRIAC sama dengan dua buah SCR yang disusun dan disambungkan secara anti parallel ( parallel  yang  berlawanan  arah  )  dengan  terminal  gerbang  atau  gate-nya  dihubungkan  bersama  menjadi satu.  Jika  dilihat  dari  strukturnya,  TRIAC  merupakan  komponen  elektronika  yang  terdiri  dari  4  lapis semikonduktor  dan  3  Terminal,  ketiga  terminal  tersebut  diantaranya  adalah  MT1,  MT2  dan  Gate.  MT adalah  singkatan  dari  Main  Terminal.Pada  gambar  1dibawah  ini,  merupakan    struktur  serta  simbol TRIAC BT138 .

## Gambar 1 TRIAC BT 138

## 2. Diac Db3
Dioda  Alternating  Current  atau  sering  disingkat  dengan  DIAC  adalah  komponen  aktif  elektronika  yang memiliki  dua  terminal  dan  dapat  menghantarkan  arus  listrik  dari  kedua  arah  jika  tegangan  melampaui batas breakvor-nya.DIAC  merupakan anggota dari keluarga Thyristor, namun berbeda dengan Thyristor pada umumnya yang hanya menghantarkan arus listrik dari satu arah, DIAC memiliki fungsi yang dapat menghantarkan  arus  listrik  dari  kedua  arahnya  atau  biasa  disebut  juga  dengan  “Bidirectional Thyristor”.DIAC  biasanya  digunakan  sebagai  pembantu  untuk  memicu  TRIAC  dalam  rangkaian  AC Swith,  DIAC  juga  sering  digunakan  dalam  berbagai  rangkaian  lampu  dimmer  (peredup)  dan  rangkaian stater untuk lampu neon (florencent lamp).Pada gambar 2 dibawah ini merupakan bentuk,struktur,simbol dan rangkaian ekivalen DIAC BR100.

## Gambar 2  TRIAC BT 138

## 3. Kapasitor 100 nF/275 V
Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang  kemudian  memanas  dan  menghasilkan  cahaya.  Kaca  yang  menyelubungi  filamen  panas  tersebut menghalangi  udara  untuk  berinteraksi  sehingga  filamen  tidak  akan  langsung  rusak  akibat  teroksidasi. Lampu  pijar  yang  ada  dipasaran  terdapat  dalam  berbagai  macam  bentuk  dan  tegangan  (  voltase  )  kerja yang bervariasi dari mulai 1,25 volt sehingga 300 volt, seperti pada gambar 3 dibawah ini.

## Gambar 3 LampuPijar

## 4. Steker
Steker adalah pencok yang dipasang pada ujung kabel listrik yang ditusukkan pada lubang aliran listrik untuk  menyalakan  alat  elektronik.Steker  digunakan  sebagai  saluran  sumber  daya  listrik  yang  berfungsi untuk menghubungkan peralatan listrik dengan aliran listrik. Steker ditancapkan pada lubang stop kontak sehingga  peralatan  listrik  tersebut  dapat  digunakan.  Setidaknya  ada  dua  jenis  steker  yang  bisa  ditemui dipasaran.Steker  tersebut  antara  lain;  Steker  kecil,  steker  kecil  merupakan  steker  yang  digunakan  untuk menyambung  alat-alat  litrik  berdaya  rendah,  misalnya  lampu  atau  radio  kecil  dengan  sumber  kecil  atau stop kontak. Steker besar merupakan steker yang digunakan untuk alat-alat yang berdaya besar, misalnya
lemari  es,  microwave,  atau  mesin  cuci  dengan  sumber  listrik  atau  stop  kontak.Berikut  seperti  pada gambar 4dibawah ini.

## Gambar 4 Steker

## Metode Penelitian
Pada  penelitian  ini  penulis  membuat  langkah-langkah  dalammerancangalat  pengatur  intenitas  cahaya lampu pijar sebagai berikut.
1. Menyiapkan Komponen-komponen elektronik yang sudah tertera diatas.
2. Menyiapkan gambar rangkaian dimmer
3. Menyiapkan papan PCB bolong-bolong
4. Memasang komponen pada rangkaian dimmer
5. Pastikan pemasangan komponen pada rangkaian benar-benar baik
6. Memastikan dengan menggunakan avometer
7. Memasang komponen potensiometer
8. Memasang fitting dan lampu pijar
9. Percobaan alat pengatur intensitas cahaya

## Hasil
Setelah  dilakukan  perancangan  secara  elektronik  dan  menghasilkan  rangkaian  keseluruhan  yang  sesuai dengan  yang  diinginkan,  maka  untuk  mengetahui  apakah  rangkaian  yang  telah  dibuat  dapat  bekerja dengan  baik  atau  tidak,  dapat  diketahui  dengan  melakukan  pengujian  pada  alat  tersebut  dengan meletakkan beberapa titik-titik pengujian pada rangkaian yang telah dibuat.Gambar 5 dibawah merupakan rangkaian pengujian yang dibuat.

## Gambar 5  Titik Pengukuran Pada Rangkaian
Pada  pengukuran  ini  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  nilai  PWM  dan  duty  cycle,  yang  mana  untuk mengetahui  perbedaan  dan  perubahan  lebar  pulsa.  Pengukuran  dilakukan  pada  output  dimmer.  Titik pengukuran ini yang dilakukan untuk mengetahui tegangan output dan arus pada rangkaian tersebut. Pada titik ujipengukuran yang akandilakukan, yaitu keadaan lampu dari 0% sampai dengan 100%. Pengukuran intensitas  cahaya  lampu  ini  dilakukan  pada  titik    atau  beban  lampu,  dengan  menggunakan  lux meter.Pengukuran  dilakukan  pada  output  rangkaian  dengan  keadaan  yang  sama  dengan  pengukuran sebelumnya. Pengukuran dengan menggunakan lux meter ini bertujuan untuk mengetahui nilai intensitas cahaya yang dihasilkan lampu pijar tersebut.Gambar alat tersebut dapat dilihat pada gambar6 dibawah ini.

## Gambar 6 Oscilloscop Dso 138 dan Digital Lux Meter
Berdasarkan pengukuran menggunakan oscilloscope Dso 138 dapat dilihat dari pengukuran waktu (T) dan frequensi  (F)  dengan  menghubungkan  sumber  tegangan  Ac  dan  sumber  sinyal  pada  oscilloscope  pada bagian  sen1/sen2  serta  mengatur  Time/Div,  Volt/Div.  Berdasarkan  hasil  pengamatan  dan  analisa  data diperoleh  nilai  tegangan  efektif  atau  Vrms  dari  setiap  sumber  tegangan.  Hasil  perhitungan  dan
Input 220 volt T
Bt138
Db3 C1 100nf/275 volt P 250 k ohm R 1 k ohm
pengukuran menggunakan oscilloscope dan Digital Lux Meter tersebut dapat dilihat pada table 1 dibawah ini.
Tabel 1 Hasil Analisa Perhitungan dan Pengukuran No P (Watt) I (A) Freq =Hz Vrms Iluminasi (Lux)=10 cm Tahanan Ω 1 25 0.11 50 0.707 017 2 kΩ 2 40 0.18 50 0.50 156 1.2 kΩ 3 75 0.34 50 0.35 342 650 Ω

## Pembahasan
Berdasarkan  hasil  perbandingan  pada  tabel  1  diatas  diperoleh  makin  besar  nilai  tahanannya  (R)  maka semakin kecil redup cahayanya,begitu sebaliknya jika tahanannya semakin kecil maka cahaya lampu pijar akan semakin terang.
Besar arus yang dihasilkan berbanding lurus dengan besarnya daya (watt), semakin besar dayanya (watt) maka semakin besar juga arusnya dan frequensi yang dihasilkan adalah 50 Hz.
Gambar 7: Hasil Pengukuran dengan oscilloscope Dso 138 terhadap beban lampu pijar 25 (watt)
Tabel 2 Hasil Analisa Perhitungan dan Pengukuran No P (Watt) I (A) Freq =Hz Vrms Iluminasi (Lux)=10 cm Tahanan Ω 1 25 0.11 50 0.707 017 2 kΩ 2 40 0.18 50 0.50 156 1.2 kΩ 3 75 0.34 50 0.35 342 650 Ω
Gambar 8: Hasil Pengukuran dengan oscilloscope Dso 138 terhadap beban lampu pijar 40 (watt)
Tabel 3 Hasil Analisa Perhitungan dan Pengukuran No P (Watt) I (A) Freq =Hz Vrms Iluminasi (Lux)=10 cm Tahanan Ω 1 25 0.11 50 0.707 017 2 kΩ 2 40 0.18 50 0.50 156 1.2 kΩ 3 75 0.34 50 0.35 342 650 Ω
Gambar 9: Hasil Pengukuran dengan oscilloscope Dso 138 terhadap beban lampu pijar 75 (watt)
Gambar 10 . Grafik Perubahan Arus dan Daya Lampu Terhadap Duty Cycle 25% dan 50%
Pengukuran  yang  terakhir  yaitu  pengukuran  intensitas  cahaya  pada  lampu  pijar  yang  merupakan  output dari rangkaian  tersebut  dengan  menggunakan  lux  meter.  Pengukuran  dilakukan  dengan  1  keadaan jarak ukur yang sama guna mendapatkan hasil data yang akurat. Hasil data yang didapat pada saat pengukuran adalah seperti pada tabel 4.
Tabel 4 Hasil Pengukuran Intensitas cahaya Duty Cycle ( % ) Vout ( V )
Iluminasi ( Lux ) = 10 Cm
P ( Watt )
25 40 75 0 0 0 0 0 25 % 50 0.17 0.27 0.57 50 % 100 1.56 2.44 5.30 75 % 150 3.42 5.70 1.217 100 % 220 6.49 9.75 1.785 Duty cycle 25%
Duty cycle 50%
Tabel  hasil  pengukuran  duty  cycle,tegangan  dan  daya  (watt)  pada  table  4  maka  dapat  diketahui  nilai intensitas cahaya dengan satuan lux. Pengambilan data intensitas cahaya tersebut dipengaruhi oleh factor jarak  pada  saat  meletakan probe untuk  melakukan  pengukuran.  Pada  jarak  10  cm  dapat  diketahui  nilai dari intensitas cahaya tersebut berdasarkan kondisi yang telah ditentukan.

## Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian  yang telah dilakukan, maka yang mana hasil pengujian hanya menggunakan pengujian l fasa dengan tegangan sebesar 220 volt dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Makin  besar  nilai  tahanan  (R)  250KΩ    yang  dinaikkan  maka  semakin  redup  cahayanya, sedangkan jika tahananya (R) 250kΩ mengecil maka intensitas cahayanya semakin terang.
2. Besar  arus  yang  dihasilkan  sebesar  0.11  ampere,0.18  ampere,  dan  0.34  ampere  yang  dihasilkan adalah sebanding lurus dengan besarnya daya 25Watt, 40Watt, dan 75Watt, maka semakin besar arusnya.

## Ucapan Terima Kasih
(opsional)
Puji  dan  syukur  Penulis  panjatkan  kepada  Tuhan  Yang  Maha  Esa  atas  Rahmat-Nya  sehingga  Penulis dapat menyelesaikan penulisan hasil penelitian yang berjudul ” Rancang Bangun Alat Pengatur Intensitas Cahaya Lampu Pijar Menggunakan Potensiometer “.
Penulis dalam kesempatan ini mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dekan Fakultas Teknologi Industri dan Kebumian
2. Rekan-rekan Program Studi Teknik Elektro
3. Laboran Laboratorium Teknik Pengukuran Besaran Listrik
Ucapan  terimakasih  juga  penulis  ucapkan  kepada  semua  pihak  yang  tidak  dapat  penulis  sebutkan  satu persatu untuk segala dukungannya dalam penelitian ini.

## Referensi
Engdab. T,2004.’Light dimmer circuits’ http://www.epanorama.net
Herlan,,  Briant  Adhi  Prabowo.  2009.  Rangkaian  Dimmer  Pengatur  Iluminasi  Lampu  PijarBerbasis Internally  Triggerred  TRIAC.  Jurnal  Neliti  INKOM,  Vol.  III,  No.  1-2,  Nop  2009.  Pusat  penelian informatika LIPI. Diakses Pada pukul 14.10 WIB.
http://media.neliti.com/media/publication/65583-ID-rangkaian-dimmer-iluminasi-lamp.pdf
Rahim,  Rahmat  Hidayat,  Dkk.2015.  Rancang  Bangun  Alat  Penetas  Telur  Otomatis  Berbasis Mikrokontroler ATMega8535. Laporan Tugas Akhir. Universitas Sam Ratulangi.Manado.
Sumartono,2005, “Pengendali Intensitas Lampu Berbasis Atmega8535”.