Elektronikindo.com – √ Rangkaian Supply Power Ampli Class H dengan 1 dan 2 Trafo. Skema power supply untuk amplifier Class H bervariasi, dan di sini saya akan memberikan gambaran mengenai rangkaian supply untuk amplifier berdaya tinggi Class H menggunakan satu atau dua trafo CT biasa, bukan trafo toroid. Amplifier Class H adalah sistem penguatan daya audio yang efisien dan dapat menangani output dari nada menengah hingga rendah, seperti subwoofer.
Keunggulan amplifier Class H terletak pada kemampuannya untuk menyesuaikan tegangan secara dinamis berdasarkan amplitudo sinyal yang dibutuhkan—baik tinggi maupun rendah. Ini merupakan pengembangan dari amplifier Class A/B dengan tambahan sistem switching otomatis untuk menyesuaikan kebutuhan tegangan. Contoh terkenal dari kit power Class H adalah APEX H900.
Namun, amplifier Class H memiliki beberapa kelemahan, seperti biaya yang lebih tinggi akibat kebutuhan akan rangkaian kontrol yang kompleks dengan transistor, serta kebutuhan akan dua tingkat tegangan yang berbeda. kalian akan memerlukan dua supply tegangan, yaitu LOW (±60V) dan HIGH (±120V).
Selain biaya tambahan untuk komponen seperti kapasitor (ELCO), kiprok, dan trafo, sistem ini juga bisa cukup rumit, terutama jika menggunakan trafo toroid yang dirancang khusus untuk Class H. Untuk mengurangi biaya, kalian dapat menggunakan dua trafo CT biasa atau bahkan satu trafo saja sebagai alternatif.
Mengenal Power Ampli Kelas H
Power amplifier kelas H adalah salah satu inovasi dalam teknologi penguat audio yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi daya tanpa mengorbankan kualitas suara. Seperti halnya penguat kelas G, konsep utama di balik penguat kelas H adalah penyesuaian tegangan supply sesuai dengan kebutuhan output sinyal audio.
Namun, yang membedakan penguat kelas H adalah kemampuannya untuk mengatur tegangan supply secara lebih linier dan dinamis, sehingga tidak terbatas pada 2 atau 3 tahap tegangan seperti pada penguat kelas G. Dalam penguat kelas H, tegangan supply disesuaikan dengan sinyal output secara lebih halus, hanya lebih tinggi beberapa volt dari tegangan output aktual. Hal ini memungkinkan penguat untuk tetap efisien meskipun dalam kondisi beban yang bervariasi.
Sistem pengaturan tegangan yang dinamis ini membuat penguat kelas H menjadi pilihan yang sangat efisien, terutama dalam aplikasi di mana daya besar diperlukan, seperti sistem audio profesional dan amplifier dengan kebutuhan daya tinggi. Meskipun desainnya cukup kompleks dibandingkan dengan penguat kelas A, B, atau bahkan kelas G, efisiensi tinggi yang dihasilkan oleh penguat kelas H membuatnya ideal untuk mengurangi panas yang dihasilkan dan menghemat konsumsi energi. Dengan demikian, penguat kelas H tidak hanya membantu menjaga kualitas suara yang optimal tetapi juga memberikan keuntungan dalam hal penghematan energi, yang sangat penting dalam pengoperasian perangkat audio dalam jangka panjang.
Prinsip Kerja Power Ampli Kelas H
Prinsip kerja amplifier kelas H memanfaatkan teknik pengaturan tegangan dinamis untuk mencapai efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan amplifier konvensional. Berikut adalah rincian prinsip kerjanya:
- Mirip dengan Amplifier Kelas D, tetapi Dilengkapi dengan Multiple Supply Voltage Levels:
Amplifier kelas H mengadopsi beberapa prinsip dari amplifier kelas D, terutama dalam hal efisiensi daya. Keduanya menggunakan teknik switching untuk mengontrol daya yang disuplai ke beban. Namun, amplifier kelas H memperkenalkan konsep multiple supply voltage levels, yang memungkinkan pengaturan tegangan yang lebih kompleks dan fleksibel. Ini memungkinkan amplifier untuk menyesuaikan tingkat tegangan supply sesuai dengan kebutuhan sinyal audio, yang tidak dilakukan oleh amplifier kelas D yang umumnya menggunakan satu level tegangan supply tetap. - Voltage Supply Dapat Berubah Secara Dinamis Sesuai dengan Amplitudo Sinyal Audio yang Diumpankan:
Salah satu fitur utama dari amplifier kelas H adalah kemampuannya untuk mengubah level tegangan supply secara dinamis berdasarkan amplitudo sinyal audio yang diterima. Sistem ini dirancang untuk memonitor sinyal audio secara terus-menerus dan menyesuaikan tegangan supply dengan presisi. Ketika sinyal audio berubah dalam hal kekuatan atau intensitas, amplifier kelas H menyesuaikan tegangan supply untuk menjaga kualitas audio dan efisiensi daya. - Saat Sinyal Audio Rendah atau Sedang, Amplifier Menggunakan Supply Voltage yang Lebih Rendah untuk Meningkatkan Efisiensi:
Pada saat sinyal audio yang diumpankan ke amplifier kelas H berada pada tingkat rendah atau sedang, amplifier menggunakan level tegangan supply yang lebih rendah. Penggunaan tegangan supply yang lebih rendah pada kondisi ini mengurangi konsumsi daya dan menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi. Ini juga membantu mengurangi pemanasan berlebih dan memastikan bahwa amplifier tidak membuang energi yang tidak perlu pada kondisi sinyal yang lebih lemah. - Saat Sinyal Audio Tinggi, Amplifier Beralih ke Supply Voltage yang Lebih Tinggi untuk Menghindari Distorsi pada Sinyal Output:
Ketika sinyal audio meningkat dan memerlukan output yang lebih besar, amplifier kelas H secara otomatis beralih ke tegangan supply yang lebih tinggi. Dengan meningkatkan tegangan supply, amplifier dapat menghasilkan daya yang cukup untuk menangani sinyal audio yang kuat tanpa distorsi. Perubahan ini memungkinkan amplifier untuk mempertahankan kualitas suara yang tinggi bahkan pada tingkat volume yang sangat tinggi, memastikan bahwa output audio tetap jernih dan bebas dari cacat.
Dengan prinsip kerja ini, amplifier kelas H tidak hanya mencapai efisiensi yang lebih tinggi tetapi juga menawarkan kualitas audio yang lebih baik dibandingkan dengan desain amplifier tradisional, menjadikannya pilihan yang ideal untuk aplikasi audio berkinerja tinggi.
Contoh Skema Supply Untuk Power Ampli Kelas H
Berikut adalah skema supply untuk Power Amplifier Class H yang dapat menggunakan dua trafo CT biasa, atau bahkan satu trafo saja.
1. Skema Supply Power Class H dengan Hanya 1 Trafo CT Biasa
Menggunakan satu trafo CT biasa untuk power amplifier kelas H dapat menjadi solusi yang lebih sederhana dan ekonomis dibandingkan dengan menggunakan dua trafo. Dengan satu trafo, proses perakitannya menjadi lebih mudah dan biaya pembuatan dapat dikurangi. Namun, penting untuk memilih trafo dengan spesifikasi yang tepat agar performa amplifier tidak terpengaruh. Sebaiknya, gunakan trafo dengan kuat arus minimal 20 ampere untuk memastikan suplai daya yang stabil dan cukup besar. Trafo ini akan memberikan dua tegangan output, yaitu tegangan rendah dan tegangan tinggi, yang dibutuhkan oleh amplifier kelas H.
Untuk membangun power supply dengan satu trafo CT, kalian akan membutuhkan beberapa komponen penting. Pertama, kalian memerlukan setidaknya delapan kapasitor elektrolitik (elco) dengan spesifikasi 10.000 µF dan tegangan kerja antara 150V hingga 200V. Kapasitor ini berfungsi untuk menyaring dan menstabilkan tegangan output, memastikan aliran daya yang bersih dan stabil ke amplifier. Selain itu, kalian akan membutuhkan dua buah kiprok (regulator tegangan) untuk menyesuaikan tegangan output sesuai dengan kebutuhan amplifier. Dengan trafo 20A CT 45V, kalian dapat menghasilkan dua level tegangan yang diperlukan: LOW (±60VDC) dan HIGH (±120VDC). Skema ini memungkinkan pengaturan tegangan supply yang efisien, namun jika kalian memerlukan performa yang lebih tinggi dan stabil, penggunaan dua trafo bisa menjadi alternatif yang lebih baik.
2. Skema Supply Power Class H dengan 2 Trafo CT Biasa
Jika kalian memilih menggunakan dua trafo CT biasa untuk power amplifier kelas H, kalian akan mendapatkan keuntungan dalam hal stabilitas dan efisiensi dibandingkan dengan menggunakan satu trafo saja. Berikut adalah komponen yang perlu disediakan untuk skema ini:
- Dua Trafo CT Biasa: Gunakan dua trafo dengan kuat arus masing-masing 20 ampere atau 10 ampere dan tegangan CT 45V. Salah satu trafo akan digunakan untuk menyuplai tegangan negatif (– CT), sementara trafo lainnya akan menyuplai tegangan positif (+ CT). Dengan konfigurasi ini, meskipun kalian menggunakan dua trafo, arus output akhir akan tetap sama dengan kapasitas masing-masing trafo, memberikan fleksibilitas dan stabilitas yang lebih baik.
- Kapasitor Elektrolitik (Elco): kalian akan memerlukan empat buah kapasitor elektrolitik dengan spesifikasi 10.000 µF dan tegangan kerja antara 150V hingga 200V. Kapasitor ini berfungsi untuk menyaring dan menstabilkan tegangan yang dihasilkan oleh trafo, sehingga power supply dapat menyediakan daya yang bersih dan stabil untuk amplifier.
- Kiprok (Regulator Tegangan): Dua buah kiprok diperlukan untuk mengatur dan menstabilkan tegangan output dari trafo. Kiprok akan memastikan bahwa tegangan yang masuk ke amplifier tetap konsisten dan sesuai dengan kebutuhan amplifier kelas H.
Dengan menggunakan dua trafo, kalian dapat memisahkan supply tegangan positif dan negatif, yang membantu mengurangi potensi interferensi dan meningkatkan kualitas daya yang disuplai. Konfigurasi ini memungkinkan sistem untuk mengelola daya dengan lebih efektif dan mengurangi risiko distorsi atau penurunan performa yang mungkin terjadi jika hanya menggunakan satu trafo. Penggunaan dua trafo juga memungkinkan untuk menangani beban daya yang lebih besar tanpa membebani satu trafo secara berlebihan, sehingga memperpanjang umur dan kekalianlannya.
Apakah Supply Ini Hanya untuk Power Class H Saja?
Tidak, sistem supply dengan konfigurasi double tegangan ini tidak terbatas hanya untuk amplifier kelas H. Sistem ini juga dapat digunakan untuk berbagai jenis amplifier lainnya, seperti amplifier kelas A, B, dan G. Konsep dasar dari supply ini, yang melibatkan penggunaan trafo dengan multiple tegangan output dan kapasitor untuk stabilisasi, adalah universal dan dapat diterapkan pada berbagai jenis penguat.
Untuk amplifier kelas A dan B, yang juga membutuhkan supply daya dengan tegangan simetris, sistem ini dapat diadaptasi dengan menyesuaikan spesifikasi trafo sesuai kebutuhan. Misalnya, jika kalian memerlukan tegangan simetris 60VDC dan 30VDC, kalian hanya perlu menggunakan trafo dengan tegangan CT 25V. Dengan menghitung tegangan dan arus yang diperlukan untuk aplikasi spesifik kalian, kalian dapat menyesuaikan konfigurasi supply untuk memenuhi persyaratan daya dari berbagai kelas amplifier.
Penting untuk selalu mempertimbangkan kebutuhan catu daya spesifik dari amplifier yang akan digunakan. Dengan demikian, meskipun prinsip dasar dari supply ini sama, penyesuaian dalam hal tegangan dan arus output harus dilakukan sesuai dengan spesifikasi teknis amplifier yang bersangkutan. Jadi, sistem supply ini menawarkan fleksibilitas dan dapat digunakan di berbagai aplikasi audio, bukan hanya untuk amplifier kelas H.
Aplikasi Power Ampli Kelas H
Amplifier kelas H dikenal karena kemampuannya dalam menyediakan output daya tinggi dengan efisiensi yang sangat baik, membuatnya ideal untuk berbagai aplikasi yang memerlukan kualitas audio superior dan kekuatan daya yang signifikan. Berikut adalah beberapa aplikasi umum di mana amplifier kelas H sering digunakan:
1. Sistem Audio Hi-Fi
Amplifier kelas H sering digunakan dalam sistem audio Hi-Fi (High Fidelity) untuk perangkat audio rumahan. Dalam konteks ini, amplifier kelas H membantu memastikan reproduksi suara yang sangat akurat dan berkualitas tinggi. Kemampuannya untuk menangani daya besar sambil menjaga efisiensi tinggi membuatnya cocok untuk memberikan pengalaman mendengarkan yang bersih dan jernih, dengan distorsi minimal, baik pada volume rendah maupun tinggi. Ini sangat penting bagi audiophile dan pengguna yang menghargai kualitas suara yang mendalam dan detail.
2. Sistem PA (Public Address)
Dalam sistem PA, yang sering digunakan untuk acara-acara besar seperti konser, seminar, atau panggung teater, amplifier kelas H dapat memberikan daya tinggi yang diperlukan untuk mencakup area yang luas dan memastikan suara yang jernih dan jelas di seluruh ruangan. Kemampuan amplifier kelas H untuk menangani puncak daya dengan efisiensi yang baik menjadikannya pilihan yang ideal untuk sistem PA yang membutuhkan kekuatan audio yang kuat dan dapat dikalianlkan untuk penampilan langsung atau penyampaian pidato.
3. Aplikasi Profesional
Amplifier kelas H juga banyak digunakan dalam peralatan audio profesional seperti studio rekaman, sistem konferensi, dan sistem amplifikasi panggung. Di studio rekaman, amplifier ini membantu dalam memberikan daya yang stabil untuk monitor studio dan peralatan audio lainnya, memastikan rekaman dengan kualitas suara yang presisi. Dalam sistem konferensi, amplifier kelas H menyediakan daya yang cukup untuk memastikan suara yang jelas dan terdengar oleh semua peserta, sementara di panggung, amplifier ini memberikan kinerja yang kuat dan hkalianl untuk sistem PA dan monitor panggung, mendukung kualitas suara yang optimal selama pertunjukan.
Secara keseluruhan, amplifier kelas H menawarkan fleksibilitas dan performa tinggi dalam berbagai situasi, membuatnya sangat bermanfaat di berbagai aplikasi audio yang memerlukan kombinasi kualitas suara dan daya output yang besar.
BACA JUGA :
- √ Power Amplifier OTL dan OCL: Perbedaan dan Karakternya
- √ Power Amplifier Class H Vs Class TD, Mana Lebih Baik?
- √ Mengenal Hfe Transistor dan Pentingnya Untuk Power Amplifier
- √ Mengenal Power Amplifier BTL: Kelebihan dan Kekuranganya
Penutup
Dalam merancang rangkaian supply power untuk amplifier Class H, baik menggunakan satu trafo maupun dua trafo, pemilihan komponen yang tepat dan perencanaan yang cermat adalah kunci untuk mencapai performa optimal.
Penggunaan satu trafo CT memberikan solusi yang lebih sederhana dan ekonomis, tetapi mungkin memerlukan trafo dengan spesifikasi lebih tinggi untuk memastikan suplai daya yang stabil dan cukup.
Sementara itu, konfigurasi dengan dua trafo menawarkan keuntungan dalam hal stabilitas dan efisiensi daya yang lebih baik, memungkinkan pengaturan tegangan yang lebih akurat dan mengurangi risiko distorsi.
Dengan memahami cara kerja dan kebutuhan dari masing-masing konfigurasi, kalian dapat memilih metode yang paling sesuai dengan aplikasi dan anggaran kalian.
Apapun pilihan kalian, memastikan bahwa semua komponen seperti kapasitor dan kiprok berfungsi dengan baik akan memastikan bahwa power supply kalian dapat mendukung amplifier Class H dengan efektif, memberikan kualitas audio yang superior dan kinerja yang kalianl.
Semoga artikel elektronikindo.com ini dapat memberikan wawasan yang bermanfaat dan membantu kalian dalam merancang rangkaian supply power yang sesuai untuk amplifier kalian.
