Beranda » Elektronika » Cara Menghitung Daya Watt Amplifier

Cara Menghitung Daya Watt Amplifier

Mengetahui cara menghitung daya watt amplifier adalah hal sangat penting dalam dunia sound system dan perakitannya. Karena untuk menghasilkan output audio yang sempurna dan agar suara yang dihasilkan tidak pecah saat perakitannya, kita harus mengetahui daya watt amplifier tersebut, sebelum diumpan ke speaker.

Cara ini memang belum bisa menentukan daya watt realnya, tetapi minimal kita bisa mengetahui perkiraaan yang mendekati watt aslinya dengan rumus ini.

Rumus Daras Menghitung Daya Watt Amplifier

P = VRMS2 / R

P = Vpeak2 / 2R

Untuk amplifier ideal

Vpeak = Power Supply

Contoh Penerapan Rumus 1 :

Sebuah amplifier disuplai dengan tegangan 0 dan +12v (bukan tegangan simetris +V, 0 dan -V). Sehingga maksimum peak hanya 6V (jika menggunakan +12V, 0, -12V, maksimum peak = 12).

Kemudian menggunakan speaker dengan tahanan 8 ohm. Maka daya maksimal yang mungkin dihasilkan

P = 62/2 X 8 = 2,25 watt

Seandainya speaker yang dipakai bertahanan 4 ohm maka daya maksimumnya:

P = 62/2 X 4 = 4,5 watt

Inilah alasan mengapa impedansi speaker mobil menggunakan 4 ohm, tujuannya agar dengan tegangan yang sama namun bisa menghasilkan watt yang lebih besar.

Contoh Penerapan Rumus 2 :

Sebuah amplifier OCL, menggunakan trafo 5A murni, tegangan AC 32 CT 32 , speaker 8 ohm dan 4 ohm. Berapa daya yang dihasilkan? 32 AC = 44.8 V (setelah melewati diode dan elco) dibulatkan saja menjadi 45 volt.

P (8 ohm) = 452/2 X 8

P (8 ohm) = 126 Watt

Cara menghitungnya:

  • 45 kuadrat sama dengan 45 X 45 = 2025, dan 2 X8 ohm = 16,
  • jadi 2025 / 16 = 126,56 watt, dibulatkan 126 watt.

P (4 ohm) = 452/2 X 4 = 253 Watt

Cara menghitungnya:

  • 45 kuadrat sama dengan 45 X 45 = 2025, dan 2 X4 ohm = 8,
  • Jadi 2025 / 4 = 253,25 watt, dibulatkan 253 watt.

Rumus diatas digunakan untuk system audio stereo, cara penghitungan diatas belum bisa dijadikan patokan, karena daya watt amplifier tidak ditentukan dari rumus tegangan saja.

Menghitung Daya Watt Amplifier
Menghitung Daya Watt Amplifier

Faktor Yang Mempengaruhi Daya Watt Amplifier

Banyak faktor yang mempengaruhi besar kecilnya daya watt amplifier, misalnya :

  • PCB rangkaian amplifier yang digunakan,
  • Jenis transistor final yang digunakan, pakai OCL atau SANKEN, ini juga berpengaruh terhadap daya watt amplifier yang dihasilkan, karena transistor final sendiri juga memiliki tegangan maksimal dan daya output maksimal yang berbeda, sebagai contoh, sebuah transistor OCL memiliki kemampuan tegangan maksimal 30 volt, daya output kurang lebih 125 watt, berbeda dengan transistor SANKEN yang memiliki kemampuan tegangan maksimal 45 volt, daya output kurang lebih 200 watt,
  • Besar nya Amper trafo juga mempengaruhi besarnya daya watt yang dikeluarkan, penggunaan trafo 5A berbeda dengan menggunakan trafo 10A,
  • Besarnya kapasitor power supply juga berpengaruh.

Semua itu banyak faktor untuk menentukan besarnya daya watt amplifier, dengan rumus diatas minimal bisa diketahui perkiraan daya watt amplifier menurut tegangan yang dipakai. Perhitungan Daya Trafo dan Amplifier.

Menghitung Daya Trafo

Bagaimana cara menghitung daya yang di hasilkan sebuah tranformer (dengan catatan trafo yang dihitungtrafo murni /kw1), berikut sekilas perhitungannya dengan menggunakan rumus :

P = V . I

dimana,

  • P = Daya (VA/Watt)
  • V = Voltase / Tegangan (Volt)
  • I = Arus (Ampere)

sebagai contoh:

Berapakah daya yang dihasilkan dari sebuah trafo 10A X 32V ?

Sebelum dimasukan dalam rumus tegangan 32V pada trafo merupakan VAC (tegangan Ac) maka harus dirubah dulu dalam DC. kenapa harus dirubah ? karena pada umumnya perangkat elektronika menggunakan tegangan DC. dengan perhitungan

Vdc = Vac x 1.414 (1.414 merupakan satuan standar)

Vdc = 32Vac X 1.414

Vdc = 45,245

maka

P = V . I

P = 45,245V X 10A

P = 452,45 VA/Watt

Trafo 10A x 32Vac (45,3Vdc) mampu menghasilkan daya sekitar 453,45 VA/Watt.

Menghitung Daya Transistor Final

Daya Power Amplifier bisa dihitung dari Transistor final, misalnya sebuah amplifier mono menggunakan 2 pasang Transistor sanken maka daya yang dihasilkan 400 Watt dimana tiap pasang Transistor Sanken mampu menghasilkan daya sekitar 200 Watt dan Transistor Jengkol Malaysia 100Watt.

Baca Juga :  Rumus Trafo Yang Digunakan Dalam Kehidupan Sehari-hari

Power amplifier bisa benar-benar menghasilkan daya 400Watt jika daya power supply tercukupi paling tidak daya sama atau lebih. dan dalam pembuatan power amplifier yang perlu diperhatikan terlebih dahulu adalah mengetahui daya beban yang akan disupply dalam hal ini adalah daya speaker.

Setelah diketahui maka akan mudah dalam menentukan daya power amplifier, sama halnya dengan power supply daya power amplifier harus mencukupi paling tidak sama atau lebih dengan daya speaker.

Kesimpulan Tentang Menghitung Daya Watt Amplifier

Daya Power supply harus mampu menghandle daya amplifier dan daya Amplifier harus mampu menghandle Daya Speaker.

Menentukan besaran watt power amplifier untuk besaran watt speaker tidak akan bisa bertambah karena dari pabrikan sudah menentukan maksimum watts peaker tersebut.

Speaker dengan daya maksimum 500 watt dengan tahanan 8 ohm kalau diparalel tahanannya akan menjadi 4 ohm, dalam hal ini power amplifier akan menjadi kerja extra karena dipaksa mendorong 2 speaker sekaligus.

Bukan berarti power harus min 1000 watt, itu semua tergantung komponen power dan spesifikasi dari speaker, bahkan jika menggunakan power 600 watt (300×2 watt) pun bisa untuk mendorong 2 speaker tadi dengan catatan spek speaker tidak butuh power yang besar.

Untuk mengetahui besaran watt power amplifier, hanya dengan menghitung transistor final nya ada berapa pasang, dan yang perlu diketahui adalah spek transistor tersebut berapa watt/pasang .

Untuk spesifikasi trafo tergantung daya berapa transistor final yang akan dipasang , kalau boleh bisa memakai trafo min 20A, dengan tegangan 56V, semakin besar amper trafo maka semakin banyak transistor yang bisa dipasang, karena trafo ini yang akan mensuplay semua kekuatan transistor tersebut untuk elco disarankan menggunakan ukuran 100V.

Contoh Kasus Menghitung Daya Watt Amplifier

Pertanyaan 1

2 buah speaker 15 inchi dengan spesifikasi masing-masing 500 watt dan tahanan 8 ohm kemudian ditambah tahanan dengan nilai 4 ohm (diparalel), apakah dengan saya paralel watt dari speaker bertambah? Kalau dipasang 4 ohm nilai watt naik (tapi yang naik adalah nilai watt powernya bukan watt speakernya) nilai 500 watt itu nilai apa continues atau peak ?

Jawaban 1

Kalau 500 watt itu continues berarti sebaiknya menggunakan power 500 watt, tetapi jika 500 watt itu nilai peaknya (maksimumnya) berarti nilai power tidak boleh lebih besar dari 500watt.

Untuk menghandle ke2 speker tersebut berarti power yang dibutuhkan minimal 1000 watt, untuk menentukan besarnya watt dari power bagaimana caranya?

Daya (P) sama dengan tegangan (V) dikali arus (i), atau bisa menggunakan persamaan lain yang sejenis.

Pertanyaan 2

Untuk spek travo, sanken, elco, yang bagaimana yang harus disediakan ?

Jawaban 2

Minimumnya spesifikasi:

  • Trafo :10 amp
  • Tegangan : 47 Volt (sebaiknya disesuaikan rangkaian yang dipakai, apah 32/47/56volt)
  • Transistor : Sanken 2 pasang (mono) jadi kalau stereo 4 pasang (type 2SA1216 beserta pasangannnya atau type 2SA1494 beserta pasangannya, keduanya bernilian 200 watt).
  • Mexico 2 pasang (mono) jadi kalau stereo 4 pasang (type MJL15001/2 nilai 200 watt, MJL15003/4 &MJL15024/25 bernilai 250watt).Tr jengkol malaysia/TIP MOSPEC 2N3055 dan MJ2955 menghasilkan daya watt sekitar 100-150 watt setiap pasang.
  • Elco : minimum 80 volt (biasanya diambil 100 volt) 4 x 10.000uF untuk mono, kalau stereo dikali 2 saja.
  • Tambahan untuk rangkaian power amplifier nya bisa pakai sembarang 150 watt atau 400 watt bisa saja. Merek hercules atau blazer, krezz, safari, gajah, sesuai selera.

Yang terpenting adalah sebelum merakit dapat memperhitungkan kemampuan power amplifier dengan beban speaker harus sesuai.

Dengan cara memperhatikan beberapa komponen penting yaitu :

  1. Trafo harus besar, sesuaikan dengan kebutuhan. 10A, 15A, 20A.2.
  2. Elco power supply harus besar, sesuaikan kebutuhan. 40.000 uf/80v atau 100.000 uf/100v.
  3. Transistor final harus banyak, sesuaikan kebutuhan. Harus seimbang antara besar trafo dan banyaknya transistor final. Untuk jenisnya bisa pakai sanken atau yang lainnya. Yang penting harus mengetahui datasheet transistor final tersebut mempunyai output watt berapa? dan tegangan maksimalnya berapa?
  4. Speaker harus sesuaikan dengan daya watt power amplifier. Jangan terlalu banyak speaker dalam satu amplifier. Lebih baik jika power amplifier dibagi untuk beberapa set speaker. Misalnya untuk speaker vokal (full range) satu power amplifier. Dan speaker bass (woofer) Satu power amplifier tersendiri. Dapat ditambah satu power amplifier lagi untuk tweater lapangan atau speaker turbo (rudal speaker) untuk jarak jauh.
Baca Juga :  Fungsi Transistor

Jadi jangan salah kaprah memperbanyak pemasangan transistor final tidak diimbangi dengan besarnya kemampuan trafo dan elco power supply. Mnegharap watt besar, tapi yang didapat power amplifiernya kekurangan daya power supply. Akhirnya drop.

Karena trafo tidak mampu menghandle beban transistor final yang terlalu banyak. Makanya perlu diperhitungkan dengan rumus diatas, supaya didapat keseimbangan daya antara daya trafo dan daya output yang dihasilkan transistor final. Untuk mendapatkan suara sound system yang mantap tidak kekurangan daya

 Tambahan Contoh

Pertanyaan 3

  1. Power mplifier O.C.L memerlukan tegangan 24 v (ct), untuk catu daya digunakan trafo 5 amper murni.
  2. Menggunakan dioda penyearah 6A, dan elco 4700 uf 50 v.

Pertanyaan :

Pada diagram perakitan disitu ditulis.bahwa dari trafo ct diambil tegangan 24v-0-24v, terus disalurkan ke dioda penyearah dan elco, setelah dicoba, ternyata output tegangannya melewati 24v, yaitu 39,5v.

Kemudian diubah dari tegangan primer trafo 220 Volt,menjadi 240 Volt dan tegangan sekunder trafo dari 24 Volt jadi 18 Volt, hasilnya sudah mendekati yaitu 23,5v. Pertanyaannya apakah 23,5 Volt udah bisa menyuplai ampli dengan sempurna? Karena nanti kalau dikasih beban pasti tegangannya turun?

Jawaban 3

Sebaiknya perlu memahami hukum listrik dulu:

P = V x I

Daya 300 W tegangan 24 VCT = 48V, maka dibutuhkan arus minimal (belum termasuk kerugian dan kebutuhan rangkaian penyerta), 300 / 48  =  6,25A.

Jadi trafo 5A menurut perhitungan sangat kurang, sebaiknya gunakan trafo 7,5 A atau 10 A. Elco 4700 uF sepertinya kurang besar, pakai 13000 uf atau 22000 uf akan lebih baik untuk meredam ripple yg biasanya menjadi berdengung.

Jika tidak ada bisa pakai elco 10.000 uf diparalel. Dalam ilmu penyearahan/rectifier, memang didasarkan dari rumus berikut :

Vdc = K x Vac

K = konstanta antara 1,4 sd 1,5 saat tanpa beban, jika dibebani 80%, biasanya hanya 1,1 saja

Jadi

Vdc = 1,4 x 24

Vdc = 33,6V sd 1,5 x 24

Vdc = 36V.

Tetapi jika sudah dibebani tegangan akan turun menjadi 1,1 x 24 = 26,4V. Jika tegangan diturunkan, maka hasil akhir juga akan turun, jika AC 18 Volt hanya akan didapat DC 19,8 Volt saat berbeban, jadi akan sangat kurang.

Catatan : Berbeban 80% berarti ampli diberikan sinyal atau suara lantang yang setara output ke speaker 300 x 0,8 = 240W.

Pertanyaan 4

Apakah menambah transistor final bisa menambah daya ampli atau menambah panas? Kalau kit OCL 150 watt supaya dayanya maksimal saat diputar potensionya sampai penuh. Misalkan OCL 150 watt saat diputar penuh cuma 100 watt tapi tetep nggunain Jengkolan 3055/2955.

Apanya yang harus diubah apa harus transistor di darlington atau paralel atau diganti dengan transistor dibawahnya atau tipe yang lainnya?

Jawaban 4

Bisa dengan menambah transistor final dan ganti transistor driver dengan syarat power supply juga ditambah sesuai daya maksimal total transistor final yang di gunakan. Transistor final banyak bisa mengurangi panas.

Pertanyaan 5

Power 400 watt memakai 2 set transistor sanken 2sa1216, trafo 5A bell murni,, 32 ct,, kira-kira berapa ohm impedansi speaker yang sesuai?

Jawaban 5

PSU ampli 400 W Trafonya hanya 32 V 5 A? daya trafonya hanya cukup untuk power supplay ampli

57W RL8Ω atau 115W

RL4Ω.

VA = V*I

VA = 32 V*5 A

VA = 160 VA

Di kali efficiency trafo ± 75%

P = VA*η

P = 160vA*0,75

P = 120 W

Di kali efficiency ampli class AB ± 60%

P = 120*0,60

P = 72 W

Pout = P*(Rrate/RL)

Rrate = 32 V/5 A

Rrate = 6,4 Ω

RL = 8 Ω

Pout = 72W*(6,4Ω/8Ω)

Pout = 57,6W

RL=4Ω

Pout=72W*(6,4Ω/4Ω)=115,2W

Kalau daya ampli 400 W puncak, atau ± 200 W rms setidaknya perlu travo 45 V 12 A(452/4)*0,75)*0,6)=227 W rms

Baca Juga :  Tegangan dan hambatan Listrik

KIT Mosfet 200 W parameter designernya 32V 7A, dikasih tegangan 32V 10A, power 400 W cuma pake 32V 5A?

Pertanyaan 6

Trafo 5 ampere cocok untuk power amplifier berapa watt?

Jawaban 6

Kapasitas 5 amper itu tahu dari mana ? Sudah dicoba benar bisa menghasilkan 5 amper ? Kalau beli trafo di pasaran tulisannya 5 amper, itu kapasitas sebenarnya hanya setengahnya, yaitu hanya 2.5 amper.

Kalau tegangannya CT 45 volt, maka daya maksimum nya akan kurang dari

P = V x I = 45 v x 2.5 a = 112.5 watt

Efficiency trafo ± 75%. Jadi

45V x 2,5A x 0,75 = 84,75Watt.

Pertanyaan 7

Gimana cara menaikkan watt ampli biar bass nya keluar? komponen apa yang diganti?

Jawaban 7

Untuk mendapatkan suara bass yang mantap selain dari kualitas Speaker, Power dan ukuran box adalah kesesuain daya amplifier dan speker, dalam artian daya power harus mampu menghandle daya speker.

Misalkan speaker 300Watt daya power minimal sama atau diatasnya lebih bagus. sedang untuk mendapatkan daya power diperoleh dari daya trafo, dengan perhitunganW = V x I, dimana

W : Daya (Watt)

V : Tegangan (Volt)

I : Arus (Ampere)

Untuk menghandle daya speaker 300 Watt paling tidak power amplifier membutuhkan Trafo 10 A X 32 V = 320 Watt, (perhitungan sesuai kebutuhan). Dan sebagai jawaban menaikan daya/watt amplifier adalah dengan menaikan arus (ampere) atau tegangan (Volt) trafo namun perlu diperhatikan dalam menaikkan tegangan harus desesuaikan dengan kekuatan Kit/modul Amplifier (maksimal Voltase).

Sedang untuk komponen yang perlu diganti adalah pada bagian Transistor Final, gunakan saja Transistor Sanken yang asli, dimana sepasang TR sangken mampu mensuplay daya sebesar 200 Watt. Bikin kuat amplifier bisa ndak dengan hanya menambah jengkolan..?

Kalau ada kit driver nya ampli 150 watt tapi jengkolannya (Transistor akhir) diperbanyak parralel apakah daya akan bisa melebihi dari jumlah tulisan di KITnya

Pertanyaan 8

Perombakan kit PCB untuk memperbesar daya

Jawaban 8

Cara yang paling tepat menambah output power adalah dengan cara memperbesar tegangan &arus power suplaynya, tapi apakah transistor finalnya mampu jika teganganya di perbesar?

Pelajari dulu datashet transistornya, semakin besar tegangan = semakin besar output power= semakin panas transistornya = semakin cepat rusak ampli Anda.

Semakin menambah beban output = semakin mendekati short = semakin panas transistor nya = semakin cepet rusak.

Kalau yang di tambah cuma jengkolannya saja, maka tidak menambah daya output, akan tetapi menambah daya tahan jengkolan itu sendiri, daya tahan yang di maksud adalah daya tahan terhadp temperatur kerja, temperatur kerja mempengaruhi lifetime jengkol, dan dengan memparalel akan menurunkan temperatur kerja jengkol.

Jika ingin menaikkan daya, maka adalah dengan cara menaikkan tegangan power suply didukung kemampuan arus harus terpenuhi. Dan juga harus disesuaikan dengan kemampuan komponen yang telah terpasang pada kit.

Jadi pada bagian tertentu harus diganti dengan kemampuan daya yang lebih besar. Ingat, tegangan naik 2 kali (10 menjadi 20) maka daya output akan naik 4 kali lipat, Silahkan hitung sendiri dengan hukum ohm.

Pasti tidak. Pemaralelan dilakukan kalau kemampuan arus transistornya kurang. Kalau mau ditingkatkan, trafonya justru yang mesti lebih besar tegangan dan arusnya.

Namun harus diperhatikan kemampuan transistor-transistornya. Salah satunya, kalau arusnya besar melebihi kemampuan arus transistor, maka salah satu akal, memaralel transistor power.

Itulah hal hal yang bersangkutan langsung dengan cara menghitung daya watt amplifier.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.