Mengenal lampu Halogen

Lampu Halogen

Hampir seluruh produk otomotif baik mobil maupun motor sudah memakai lampu Halogen sebagai lampu penerangan utama. Dengan konsumsi daya yang sama, cahaya yang dihasilkan lampu halogen lebih terang dan lebih awet dibanding lampu biasa. Produk lampu halogen untuk otomotif yang banyak dikenal adalah jenis H1, H3, H4, H7, H8, H9, H10, H11, H12, H13, 9004, 9005, 9006, 9007, 880, 881, 884, 885, 896 dan sebagainya.

Apa sih lampu halogen itu?

Lampu pijar biasa berisi filamen tungsten, dibungkus dengan kaca dan disertakan di dalamnya campuran gas (umumnya Nitrogen, Argon dan Krypton). Ketika listrik disalurkan, maka filamen akan menjadi panas (bisa mencapai 2.000°C) dan kemudian terlihat membara. Bara terang tersebut kemudian menjadi sumber cahaya.

Lihat gambar di bawah ini..

Keterangan gambar:

1. Daya listrik membuat filamen membara. Pada saat filamen membara, tungsten akan menguap.
2. Tungsten yang menguap, kemudian terkondensasi pada dinding kaca yang lebih dingin.
3. Hal ini terjadi terus menerus selama lampu menyala, sehingga semakin lama kaca lampu akan terlihat menghitam, kemudian hingga suatu saat filamen tungsten akan terus menipis dan akhirnya putus, lampu mati.

Lampu halogen termasuk dalam jenis lampu pijar. Lampu halogen diciptakan dengan memperbaiki proses lampu pijar biasa di atas, yaitu dengan mengurangi masalah menguapnya tungsten. Kaca lampu dibuat dari kaca kuarsa yang tipis dan tahan panas, kemudian gas yang diisikan ditambahkan sedikit gas halogen.
Pada tahun 1959 lampu halogen diperkenalkan untuk kepentingan komersil.
Lihat gambar di bawah..

Keterangan Gambar:

1. Terlihat gas halogen diantara gas-gas lainnya dalam lampu halogen. Secara kimia, gas halogen (butir merah) akan bereaksi dengan uap tungsten(butir hitam) yang kemudian menghasilkan halida tungsten.
2. Pada saat filamen tungsten membara, tungsten akan menguap.
3. Gas halogen mengikat uap tungsten tadi menjadi tungsten halida. Ketika halida tersebut menyentuh tungsten filamen yang sedang membara, senyawa tersebut kembali terpecah dimana gas halogen kembali terlepas sementara tungsten kembali melekat pada filamen.
4. Siklus ini berulang terus menerus yang menghasilkan cahaya lampu yang stabil dan umur lampu yang panjang.

Siklus tersebut di atas disebut dengan siklus halogen atau Halogen-Cycle.
Namun syarat utama untuk terjadinya siklus halogen adalah suhu permukaan kaca lampu harus sangat panas. Suhu harus minimal sekitar 250°C hingga 900°C (tergantung besar daya lampu). Jika suhu kaca lampu berada di bawah itu, maka halogen tidak akan mampu mengikat uap tungsten, akibatnya tungsten akan melekat pada dinding kaca bagian dalam, hingga lama kelamaan kaca lampu akan menghitam, dan lampu halogen lebih cepat putus.

Nah!… rupanya proses di atas adalah alasan mengapa lampu halogen tidak boleh dipegang pada bagian kacanya.

Mengapa demikian?
Mari kita lihat gambar di bawah..

Keterangan Gambar:

1. Jari tangan kita selalu meninggalkan sidik jari berupa lapisan lemak tipis.
2. Lapisan lemak yang menempel pada kaca lampu halogen membuat suhu permukaan kaca lebih dingin dibanding permukaan kaca yang lain. Hal ini karena lemak tadi pada suhu yang sangat tinggi akan melebur menyatu dengan kaca yang berbahan dasar Quartz sehingga koefisien muainya menjadi berbeda dengan bagian yang bersih. Jika perbedaan koefisien muainya sangat besar, bisa menyebabkan kaca pecah.
3. Akibat perbedaan suhu kaca di atas, proses siklus halogen tidak dapat bekerja sempurna.
4. Semakin banyak uap tungsten yang terkondensasi pada kaca lampu, tepatnya pada bagian kaca yang lebih dingin (ada lemak). Bagian tersebut biasanya akan menjadi berkabut hitam, abu-abu atau putih.
5. Akhirnya lampu menjadi cepat putus, akibat filamen tungsten yang cepat menipis karena menguap.

Umumnya umur lampu pijar biasa hanya sekitar 750 hingga 1.500jam, sementara umur lampu halogen bisa mencapai 2.000 hingga 4.000jam.

Dikarenakan suhu kerja lampu halogen yang sangat tinggi, beberapa negara mewajibkan perusahaan otomotif maupun perusahaan perlengkapan keluarga yang menggunakan lampu halogen untuk mematuhi persyaratan keamanan untuk menghindari kebakaran, luka bakar dan sebagainya.
Faktor yang mempengaruhi pendeknya umur lampu halogen adalah:

1. Kaca lampu disentuh
2. Kaca lampu terkena tetesan air akibat kebocoran box lampu
3. Tegangan listrik yang kurang (membuat filamen tidak menyala maksimal).
4. Banyak getaran / vibrasi

Saya coba tekankan lagi, bahwa lampu halogen harus menyala sempurna sesuai dengan tegangan dan daya yang dibutuhkannya.
Jika daya atau tegangan lampu kurang, maka lampu akan menyala redup.
Menyala redup menyebabkan Halogen Cycle tidak akan terjadi karena suhu kerja yang rendah.
Dipastikan umur lampu halogen tersebut tidak akan panjang.
Pengalaman pribadi:
Motorku belum menggunakan lampu halogen, kemudian saya ganti dan pasang lampu halogen, dimana sistem pelistrikan untuk lampu pada motor saya menggunakan arus AC. Sebagaimana umumnya pelistrikan motor untuk lampu yang menggunakan arus AC biasanya pada saat mesin idle, lampu akan redup, dan ketika putaran mesin tinggi lampu akan menyala terang.
Setelah 4 bulan kemudian, saya lihat kaca lampu halogen tersebut agak kehitaman. Ini membuktikan teori Halogen Cycle di atas, yang artinya akibat dari tegangan yang tidak stabil membuat halogen cycle tidak terwujud konstan.
Pada saat putaran mesin idle (langsam), tegangan yang masuk ke lampu lebih kecil dari yang dibutuhkan, saya pernah ukur sekitar 10.2volt. Sementara lampu halogen yang saya gunakan baru akan optimal jika di beri arus minimal 12 volt.
Beruntung sekali yang sistem pelistrikan lampu motornya menggunakan arus DC, pasti jika menggunakan lampu halogen akan lebih awet ketimbang motor yang menggunakan arus AC.