Power OCL Harman Kardon PA2100 modif ke 300W di sini adalah sebuah catatan saya dalam meneliti sebuah schematic Diagram Power Amplifier 130W untuk naik daya.

PA2100 sendiri adalah sebuah Power Audio terkenal era 90-an lalu yang memiliki fitur THD yang sangat kecil, yaitu di bawah 0,3%.

Ini berarti Power Amplifier ini tetap menghasilkan audio jernih meskipun volume telah maksimum.

Dugaan saya adalah ini karena rangkaian Power yang mereka rancang tidak bekerja full 100% sehingga masih ada spasi kerja yang membikin output tidak bekerja sangat keras.

Ketika Power Ampli ini menghasilkan output 100%, sebenarnya ini adalah 70% dari kemampuan maksimum transistor Finalnya.

SKEMA AWAL P2100

Berikut ini adalah potongan schematic diagram dari P2100 setelah proses pangkas.

Dari skema ini nampak bahwa blok Power terdiri dari:

• Preamplifier,
• Saklar Muting,
• Penguat Tegangan#1,
• Penguat tegangan #2,
• Servo Driver,
• Driver Amplifier,
• Over Curret Protection, dan
• Final Power Amplifier

Preamplifier menggunakan transistor 2SA970 (Q402,Q404). GAIN rangkaian ini adalah sekitar 30X dengan memperhatikan perbandingan antara resistor Feedback R466 terhadap resistor input R414.

Q424 dan Q426 adalah rangkaian pemberi supply stabil bagi Preamplifier, namun ia bekerja mengikuti perintah dari R460 dan Diode 1S2473 sebagai saklar pembungkam. Ketika diode ini terhubung ke 0V, maka Q426 mengalirkan arus dari R456 ke transistor Preamplifier.

Q406 dan Q408 adalah penguat tegangan #1. Ia akan memperkuat arus masuk dari tegangan pada R410 dan R412 untuk selanjutnya masing masing input ini akan mengalir ke basis transistor Q410 dan Q412.

Q410 dan Q412 adalah sepasang penguat tegangan untuk masing-masing phasa dengan harapan menekan angka cacat persilangan sinyal phasa (+) dan sinyal phasa (-) sehingga akan mendapatkan clarity yang lebih baik dari kelas AB umumnya.

Q414 adalah transistor Servo Driver yang mendapatkan bias stabil dari Q602 dan setting trimpot VR402 untuk mendapatkan tegangan bias transistor Final yang ideal.

Driver Amplifier Q416 dan Q418 bertugas untuk memperkuat arus bagi tegangan yang masuk ke masing-masing pin Basis transistor.

Karena arus hasil penguatan dari transistor Driver ini masih kurang kuat, maka masih memerlukan satu tingkat akhir lagi agar Power Amplifier ini mengalirkan arus yang lebih besar lagi yang akan bisa menggerakkan coil Speaker.

Rangkaian Power Amplifier ini ada beberapa fitur yang tidak saya pakai nantinya dalam pembuatan kloning Power, yaitu:

Fitur MUTE yang melibatkan resistor dan Diode pada rangkaian Preamplifier, dan

Over Current Protection untuk Speaker Protector yang menggunakan transistor Q28 pada transistor Final Output.

SPEK KOMPONEN OCL HARMAN KARDON PA2100

Selanjutnya kita kan mempelajari spek komponen transistor pada rangkaian Power Amplifier ini.

Nomer, Type, Pdc, VceMax, IcMax, hfe, Download

• 2SA970, PNP, 300mW, -120V, -100mA, 200-700, UNDUH
• 2SC2240, NPN, 300mW, 120V, 100mA, 200-700, UNDUH
• 2SA1115, PNP, 300mW, -50V, -200mA, 90-800, UNDUH
• 2SB646A, PNP, 900mW, -100V, -50mA, 60-200, UNDUH
• 2SD666A, NPN,900mW, 100V, 50mA, 60-200, UNDUH
• 2SC2682, NPN, 10W, 180V, 100mA, 90-320, UNDUH
• 2SC945, NPN, 750mW, 50V, 150mA, 90-600, UNDUH
• 2SD667A, NPN, 0.9W, 100V, 1A, 60-320, UNDUH
• 2SB647A, PNP, 0.9W, -100V, -1A, 60-320, UNDUH
• 2SC3907, NPN, 120W, 180V, 12A, 35-180, UNDUH
• 2SA1516, PNP, 120W, 180V, -12A, 35-180, UNDUH

Transistor 2SA1115 adalah transistor dengan saturasi rendah, maksudnya adalah VCE yang sangat rendah (0,3V) yang menjadikan ia terpilih sebagai saklar Muitng pada rangkaian ini.

SIMULASI SINYAL DAN TES TEGANGAN PADA RANGKAIAN PA2100

Selanjutnya kita akan melakukan gambar ulang dan setelah itu kita coba untuk simulasi. Simulasi dilakukan untuk memastikan bahwa rangkaian ini telah benar adanya.

Tes akan dilakukan dengan 2 cara, yaitu tes menggunakan tegangan supply DC dan menggunakan sinyal sinus murni.

Tes dengan tegangan DC dilakukan dengan tujuan untuk memastikan output rangkaian adalah 0,0VDC pada saat tidak ada sinyal serta tes AC dengan gelombang Sinus adalah untuk memastikan bahwa output ke speaker sudah benar.

PENGUKURAN TEGANGAN DC VIA SIMULASI

Simulasi DC dilakukan dengan jalan memberikan tegangan DC sebesar 48VDC simetris.

Dari simulasi ini nampak bahwa tegangan output pada terminal speaker adalah -9,6mV. Ini sudah ideal.

Selanjutnya tegangan basis transistor Final adalah (+)0,56V dan (-)0,58V. Ini juga sudah sesuai.

Selanjutnya tegangan Kolektor- Emitor pada Servo driver Q10 terbaca (+)1,16V dan (-)1,18V. Ini juga sudah benar.

Dengan demikian maka langkah lanjutnya adalah pengetesan dengan menggunakan injeksi sinyal sinus pada titik input rangkaian untuk memastikan apakah outputnya sudah sesuai.

PENGUKURAN SINYAL SINUS

Pengukuran sinyal sinus di sini maksudnya adalah memberikan sinyal sinus sebesar 1V_rms dengan Frekwensi 1kHz pada titik input.

Kemudian kita melihat gambar sinyal output pada terminal speaker harus tetap berujud sinus murni pula.

Tegangan output pada gambar di atas adalah 42Vp atau 29,7V_rms.

Namun tegangan input sudah bukan 1Vrms lagi melainkan 3,9Vp-p. Ini sama dengan sebesar 1,37Vrms.

MODIFIKASI OCL HARMAN KARDON PA2100 KE 60VDC

Ketika hasil gambar ulang dan hasil simulasi telah benar, maka kita sudah boleh melakukan update ke tegangan yang lebih tinggi lagi.

Pada tulisan ini, tegangan naik ke angka 60VDC simetris. Harapannya adalah 60VDC ini akan menghasilkan output mendekati 220W pada beban 8 Ohm atau 300W pada beban 4 Ohm.

PENGUKURAN PADA BEBAN 8 OHM

Pada beban speaker 8 Ohm, transistor Final mengalirkan arus 2,52A_rms. Ini berarti akan ada dissipasi daya sebesar 150W_rms pada transistor.

Ini pas-pasan. Bagaimana jika beban adalah 4 Ohm? jelas ampere akan semakin besar dan transistor final akan segera kepanasan.

Demikian pula pada transistor Driver. Ia mengalirkan arus 287mA_rms yang berarti adalah 17W_rms.

Jika kita tetap menggunakan transistor 2Sd667A dan pasangannya yang hanya 0,9W, maka transistor ini akan meledak.

Gunakan spek transistor lain yang lebih kuat.

PENGUKURAN ARUS PADA BEBAN 4 OHM

Ketika beban rangkaian adalah 4 Ohm, maka kosumsi arus pada transistor Final adalah sebesar 6A_rms yang berarti ada dissipasi daya 360W_rms.

Setidaknya anda memerlukan 3 buah transistor SANKEN yang memiliki dissipasi daya sekitar 200W untuk mendukung rangkaian.

Selanjutya arus pada transistor Driver #2 adalah 0,55A pada tegangan 60V. Dissipasi daya adalah 33W.

Saya menyarankan agar menggunakan transistor yang memiliki dissipasi daya antara 50W hingga 100W. 2Sc5198 / 2SA1941 adalah nomer yang tepat.

Sementara itu, arus pada transistor Driver #1 adalah 26,7mA_rms yang berarti daya yang lewat adalah 1,6W. Ada bisa menetukan sendiri nomer berapakan transistor yang akan anda pakai.

SCHEMATIC FINAL OCL HARMAN KARDON PA2100

Dengan hasil pengukuran dan simulasi ini, maka skema Power Amplifier Versi tegangan 60V sudah bisa untuk kita lakukan kloning.

Berikut adalah hasil akhir dari Power Kloning sekaligus Modifikasi ini.

Schematic Diagram HARMAN KARDON lainnya dalam blog ini LIHAT SINI.

Skema dan review Produk Harman Kardon di blog saya yang lain ADA DI SINI.