Modifikasi Lampu Sorot LED 30W Menjadi Senter Super Terang

Ide ini berawal ketika teman saya akan membuang lampu sorot LED 30W miliknya yang dikira sudah mati, dan saya diizinkan mengambil lampu sorot itu begitu saja. Setelah saya cek, ternyata emitter-nya masih oke, hanya drivernya saja yang tewas.

Setelah mencari referensi di youtube dan beberapa blog yang sering saya kunjungi (referensi yang saya pakai ada link di bawah), akhirnya terpilih kit boost converter XL6009 yang menjadi driver LED, tentunya saya memodifikasi kit tersebut menjadi constant current mode, karena LED akan lebih awet jika di-drive dengan constant current mode, yang artinya arus output driver akan konstan dan voltase output akan menyesuaikan sendiri (artikel tentang LED driver akan saya bahas lain waktu). Karena kit XL6009 ini adalah step-up / boost converter, maka tegangan input harus lebih kecil daripada tegangan output

Untuk sumber dayanya, saya memilih menggunakan baterai Li-Ion 18650, sebaiknya gunakan baterai dengan jenis high drain.

Saya pun memutuskan untuk meng-order beberapa parts yang diperlukan di salah satu toko online favorit saya, part-nya adalah

• Kit step up XL6009
• Li-Po battery checker, untuk memberi peringatan berupa alarm saat voltase baterai berada pada titik over-discharge
• Li-Ion 18650 battery holder
• Battery Li-Ion 18650 dengan kemampuan arus discharge diatas 5A, usahakan jangan menggunakan merk abal-abal, seperti merk U**R*FIRE. Gunakan baterai dari pabrikan ternama seperti Samsung, Sanyo atau LG.

Part untuk modifikasi kit XL6009

• Kapasitor 10nF, sebaiknya berukuran SMD 0805 atau 1206. Karena saya tidak memiliki stok part SMD, jadinya pakai caps keramik "biasa"
• Zener 36v, karena saya hanya memiliki stok zener 18v, maka harus diseri 2 buah
• Resistor 1k trough hole 1/2w atau 1/4w
• Resistor "shunt" dengan daya minimal 2W, nilainya didapat dari: Rshunt = Vref / ILed, dengan nilai Vref adalah 1.25v, nilai tsb adalah nilai vref default IC XL6009 (silakan cek datasheet IC XL6009). ILed adalah arus yang diperlukan led, sesuaikan dengan output pada driver aslinya, kebetulan milik saya outputnya 570mA. Jadi, Rshunt = 1.25v / 0.57A = 2.19 ohm, bisa dibulatkan ke 2,2 ohm

Langkah-langkah modifikasi

Buka kaca penutup lampu dan lepas driver aslinya, perhatikan arus output yang dicetak di label driver.

Siapkan kit XL6009, dan lepas komponen trimpot dan resistor 1k3 (di sebelah kiri trimpot) kemudian potong jalur OUT - di atas dan di bawah PCB, cek kontiniti dengan multimeter untuk memastikan jalur OUT - dan IN - benar-benar terpisah.

Pasang kapasitor 10nF di tempat resistor 1k3, pasang zener 36v di pin 1 dan 3 trimpot, arah katoda menuju ke knob trimpot.

Pasang resistor 1k dari pin 5 IC, ke OUT -, dan pasang Rshunt dari IN- ke OUT-, lebih jelasnya cek skema modif berikut.

Skema constant current kit XL6009 (sumber: http://tjeret.blogspot.co.id)

Setelah modif driver, sekarang pasang holder baterai dan battery checker, skemanya berikut ini. Baterai diseri 4 buah, agar arus yang mengalir tiap baterai tetap kecil. Dengan tegangan nominal sebesar 14.8 volt, maka arus yang mengalir kurang lebih 2A. 

Pasang driver dan jangan lupa beri heatsink pada driver, agar IC dan induktornya tidak overheat. Jangan sampai terbalik saat memasang input pada driver, karena akan merusak rangkaian driver.

Saya menambahkan socket DC IN agar bisa dinyalakan dengan adaptor, untuk switch power saya menggunakan jenis ON-OFF-ON untuk memisahkan input antara baterai Li-ion atau adaptor. Jika diperlukan, tambahkan slide switch di bagian (-) battery checker, untuk mengecek voltase baterai saat tanpa beban.
Skema seluruh rangkaian dapat dicek berikut ini (klik gambar untuk memperbesar).

Untuk mengeset tengangan warning, dapat menekan tombol di atas battery checker, tekan terus hingga tegangan yang dimaksud ditampilkan di LED 7-segment, saya memilih tegangan 3.0 volt, agar voltase baterai tidak terlalu rendah saat dicharge. 

Saat salah satu tegangan baterai mencapai warning voltage, maka alarm battery checker akan berbunyi (jika bunyinya terlalu keras, lubang kedua buzzer dapat ditutup dengan lem tembak). Jika alarm sudah berbunyi berkali-kali segera matikan lampu dan lakukan pengecasan baterai agar baterai tidak rusak karena overdrain.

Pengetesan

Pada saat uji coba pertama, saya menggunakan baterai bekas cell laptop diseri 2 buah (tanpa paralel), samsung ICR18650-22F (hijau) dan sanyo UR18650Y (merah) yang sudah  di-charge hingga penuh, tidak kuat untuk menghandle beban LED 30w, sehingga voltasenya drop hingga 2.5v saat dibebani LED dan membuat alarm battery checker menyala terus. Baterai juga terasa hangat setelah beberapa detik menghidupi LED 30w ini, arus yang mengalir dari 2 buah baterai ini sebesar 5.8A tentunya sangat berbahaya bagi baterai tersebut. 

Dari kejadian tersebut, saya  menggunakan 4 buah baterai yang diseri, agar arus yang dihandle tiap baterai tetap kecil, dan baterai juga lebih awet. Rencananya saya akan menggunakan baterai Samsung ICR18650-26J sebanyak 4 biji, dengan pertimbagan harga yang ramah di dompet (kisaran 45 - 60 ribu rupiah di salah satu toko online ternama).

Output driver berada di kisaran 29-31 volt dengan arus 570-600mA, yang berarti daya pure dari LED ini hanya 20an watt 😝
Untuk penggunaan adaptor, voltasenya dapat bervariasi antara 5 - 24v, selama di bawah voltase output, dan pastikan daya adaptor setidaknya mampu men-supply hingga 30w (hitungan kasar jika termasuk daya loss pada driver). Tidak ada pengurangan intensitas cahaya pada berapapun voltase input, karena outputnya akan terus stabil

Jika ada pertanyaan, bisa tulis di kolom komentar di bawah

Referensi:
http://tjeret.blogspot.co.id/2017/04/step-up-xl6009-as-constant-current.html
https://www.youtube.com/watch?v=jaJQ2fo4poU