Kloning Power DENON AVR390 di sini adalah sebuah rancangan untuk membikin rangkaian Power yang semula menggunakan 1 set transistor Final menjadi 2 set serta membikin Layout PCB.
Power Amplifier buatan DENON seri AVR390 ini pernah saya tulis DI SINI.
Selanjutnya saya kembangkan lagi menjadi sebuah Kloningan dengan kemampuan daya lebih besar.
BAHAN DASAR KLONING
Berikut ini adalah schematic Diagram dari Power Amplifier DENON AVR390 :
Jika anda terbiasa dengan Power Amplifier kelas AB, maka skema rangkaian ini adalah lumayan sederhana.
LAYOUT PCB
Selanjutnya dengan menggunakan software, hasil rancangan Layout PCB menjadi seperti gambar di bawah ini:
Dan hasil perbaduan antara YOP dan BOTTOM adalah seperti berikut:
Layout PCB berukuran 100mm x 70mm.
TAMPILAN 3D
Kemungkinan hasil rancangan ini setelah pemasangan komponen manjadi seperti gambar di bawah ini:
Modifikasi Power OCL DENON AVC2870 dalam tulisan ini adalah catatan tentang cara mengubah sebuah schematic diagram Power dengan berbagai tegangan supply dan komponen pendukung.
Table of Contents
x
SCHEMATIC DIAGRAM OCL DENON AVC2870
Berikut ini adalah schematic diagram awal dari DENON AVC2870 setelah proses pangkas dan edit.
Z
SIMULASI DAN PENGUKURAN
Setelah gambar selesai maka kita harus lakukan pengukuran rangkaian untuk memastikan apakah nilai komponen yang tertulis sudah benar.
SIMULASI SECARA DC
Dengan catu daya 56V seperti skema aslinya, maka di sini kita mendapatkan informasi bahwa output ke terminal speaker telah sesuai.
Angka terbaca adalah 0,57mV dan ini sangat ideal.
Selanjutnya tegangan basis pada transistor final nampaknya normal pada angka (+)0,498V dan (-)0,497V.
Tegangan pada basis transistor Driver adalah (+)1.07V dan (-)1,07V dan saya anggap ini sudah sesuai.
Perhatikan pada resistor R10. Dengan nilai 12K dan beda potensial terukur pada resistor adalah 54,8-30,04= 24,76V .
Arus yang lewat pada resistor R10 adalah 24,76/12K = 2mA
N
PENGUKURAN ARUS AC
H
R
MODIFIKASI POWER OCL DENON AVC2870 KE 600 WATT
Ketika tegangan kita naikkan ke angka 80V, maka transistor akan semakin besar mengalirkan arus ke beban speaker.
Pada simulasi, jika menggunakan tegangan supply 80V maka memerlukan setidaknya 4 pasang transistor daya dengan kemampuan masing-masing 150W.
Ini berlaku jika kita menggunakan beban sebesar 4 Ohm. Namun jika speaker adalah 8 Ohm maka kosumsi arus menjadi lebih kecil.
Kita harus menambahkan lagi transistor untuk Driver level ke-2.Ini kita lakukan karena pengatan arus menjadi semakin besar.
Betapa tidak. Pada penguat tegangan, arus yang bekerja adalah anggap saja 4mA. Sedangkan arus ke speaker adalah 13,5A atau 13.500mA.
Ini berarti memerlukan penguatan arus sebesar (13500/4=3375) 3375 kali.
Sedangkan kemampuan penguatan arus pada transistor Driver adalah antara 20X hingga 50X. Transistor Final malah semakin kecil antara 10X hingga 20X.
Jika kita tambahkan satu tingkat lagi maka penguatan arus bisa menjadi lebih baik.
Anggap saya jika setiap transistor memiliki kemampuan penguatan masing-masing 20X saja maka hasil pengiatan total akan menjadi
20*20*20= 8000X
Berbeda jika hanya menggunakan 2 tingkat saja ( Driver dan Final Power) maka hasil penguatan hanya sampai 20*20=400X.
Pada hasil pengukuran, Power Amplifier ini mampu mengeluarkan arus hingga 4×2,29A pada tegangan 80V beban 4 Ohm. Berarti arus melewati transistor 2Sc5200 adalah 9.16A.
Namun ini adalah arus setengah gelombang karena ia mendapatkan supply dari phasa (+).
Karena ada 2 supply ( Power ini adalah menggunakan catu daya Simetris ) maka angka 9.16A ini kita kalikan dengan angka 2. Hasilnya adalah 18,32A.
Arus terukur pada beban speaker adalah sekitar 0,707 dari total arus simetris ini. Sehingga output RMS menjadi 18,32 x 0,707 = 12.95A rms.
Berarti benar arus yang terukur ke beban 4 Ohm adalah sebesar 13,5A_rms.
Karena arus yang melewati beban adalah besar, maka beda potensial pada beban 4 Ohm adalah 54V_rms.
Tulisan ini adalah catatan saya dalam melakukan penelitian dan cara melakukan modifiksi power OCL DENON AVC2020 yang terkenal pada era 90-an lalu.
Table of Contents
DENON AVC2020 adalah sebuah Surround Amplifier yang telah menggunakan Remote Control dan fitur Digital lainnya.
Namun dalam tulisan ini saya hanya ambil pada bagian Power Amplifier saja, mencoba menghitung tegangan dan arus, serta mencoba untuk melakukan simulasi dengan berbagai tegangan catu.
Alasan saya melakukan kloning dan modifikasi rangkaian Power ini adalah karena schematic diagram yang tidak begitu rumit serta tidak memakan jumlah komponen yang terlalu banyak.
SCHEMATIC DIAGRAM POWER OCL DENON AVC2020
Berikut ini adalah Schematic Diagram dari Power AVC2020 setelah proses pangkas dan edit.
Tegangan kerja pada rangkaian ini adalah 49VDC. Jumlah transistor yang terlibat dalam skema ini 12 buah termasuk transistor Final Power.
Blok rangkaian adalah sebagai berikut:
Preamplifier,
Penguat tegangan,
Servo Driver,
Driver amplifier, dan
Final Power Amplifier.
Preamplifier menggunakan transistor 2SA970. Menggunakan Sumber tegangan stabil 15VDC.
Penguat Tegangan menggunakan nomer 2SC1841. Sumber arus stabil menggunakan sebuah transistor TR209 nomer 2SA988.
Ada fitur pembatas arus untuk penguat tegangan yang menggunakan transistor TR205 nomer 2SC1841.
Preamplifier dan penguat Tegangan ini telah terstabilisasi oleh sebuah transistor 2SA988.
Servo driver pada rangkaian ini menggunakan 2SC1815.
Driver Amplifier menggunakan pasangan nomer 2SD400 / 2SB1328.
Akhirnya Final Power Amplifier pada rangkaian ini menggunakan pasangan nomer 2SC3854 / 2SA1490.
SPEK KOMPONEN
Berikut ini adalah spek dari masing – masing komponen transistor pendukung rangkaian Power Amplifier ini.
Nomer, Type, Pdc, Vce, Ice, hfe
2SA970, PNP, 300mW, -120V, -100mA, 200-700
2SC1841,NPN, 500mW, 120V, -50mA, 150-800
2SA988, PNP, 500mW, -120V, -50mA, 150-800
2SC1815, NPN, 400mW, 50V, 150mA, 70-700
2SD2004, NPN, 1.2W, 160V, 1.5A, 56-270
2SB1328, PNP, 900mW, -160V, -1.5A, 56-270
2SC3854, NPN, 80W, 120V, 8A, 50
2SA1490, PNP, 80W, -120V, -8A, 50
KOSUMSI DAYA
Berikut ini adalah hasil pengukuran rangkaian Power Amplifier dengan menggunankan supply 49VDC dan beban 4 Ohm.
Preamp, dibawah 100mW
VAS, dibawah 100mW
Servo Driver, sekitar dibawah 1W pada saat sinyal maksimum.
Driver Amp, pada beban 4 Ohm transistor ini mengalirkan arus hingga 500mA rms
Final Power,
x
MODIFIKASI RANGKAIAN POWER OCL DENON AVC2020
Setelah Data komponen kita perolah, maka kita sudah bisa melakukan modifikasi rangkaian.
Saya membuat 2 macam versi tegangan supply bagi anda untuk mempermudah membikin kloningan Powr Amplifier buatan DENON ini.
VERSI ASLI
Dalam versi asli, hampir semua nilai resistor tidak perlu kita ganti.
Hanya saja kita cukup mengganti nomer transistor yang tidak ada terjual di pasaran negeri kita.
Pada skema aslinya, hampir semua transistor ini ada di pasaran negeri kita namun khusus untuk transistor Final bisa anda gunakan nomer 2SC3858 / 2SA1493 pada tegangan supply 49VDC simetris.
DOWNGRADE 35VDC
Selanjutnya kita mencoba membikin kloningan rangkaian Power ini namun menggunakan tegangan supply 35VDC simetris.
MENGHILANGKAN TRANSISTOR STABILLIZER SUPPLY (-)
Khusus pada tegangan 35V, saya menghilangkan transistor Stabillizer untuk tegangan supply (-).
Namun saya menggantikan dengan sebuah resistor.
Transistor Driver Amplifier tetap seperti aslinya saja meskipun pada saat beban 4 Ohm ia akan mengalirkan arus hingga 400mA
Pada saat beban 8 Ohm, transistor final akan mengalirkan arus sekitar 1.7A rms. Tentu akan ada dissipasi daya pada transistor sebesar 35V x 0,9A = 59,5W.
Berbeda dengan beban 4 Ohm, transitor Final akan terbebani arus sebesar 2,95A rms atau dissipasi daya sebesar 103,25W.
upgrade 60VDC
Dan terakhir adalah modifikasi tegangan supply 60VDC simetris. Tegangan 60VDC ini memungkinkan akan mampu menghasilkan daya audio hingga 220W pada beban 8 Ohm atau 300W pada beban 4 Ohm.
Transistor Final mengalirkan arus sekitar 3A rms pada tegangan 60VDC ketika beban adalah 8 Ohm atau 5,4 A rms ketika beban 4 Ohm.
Ini berarti kita harus mengubah transistor Final dengan nomer yang lebih kuat seperti 2SC3858 / 2SA1494 sebanyak 2 set.
GAIN rangkaian harus naik pula. Pada skema awal, resistor feedback adalah 22K dan resistor input adalah 470 Ohm. Ketika naik ke angka 60V, maka resistor feedback R13 adalah 47K dengan R12 resistor input 1K2.
Berikut ini adalah skema asli dari Power buatan DENON setelah edit dan pangkas.
Selanjutnya di bawah ini adalah skema hasil gambar ulangnya.
Pada skema gambar ulang ini saya mencoba merancang Power Kloningan ini untuk bekerja pada tegangan kerja 48Volt simetris.
Ini berarti ada kemungkinan Power amplifier ini akan mamapu menghasilkan daya keluaran hingga 207 Watt pada beban 4 Ohm.
Namun karena transistor Final Power menggunakan nomer 2SD2560 / 2SB1657, maka rangkaian ini hanya akan mampu menghasilkan daya hingga 130 Watt saja (DATASHEETS).
Dari skema ini nampak tidak ada transistor untuk Driver Amplifier, melainkan langsung menuju transistor Final.
Ini tidak ada masalah karena transistor ini adalah sepasang transistor jenis Darlington yang memiliki kemampuan penguatan arus (hfe) hingga 5ribu hingga 30ribu kali.
Berarti meskipun pada arus basis hanya ada arus sebesar 1mA saja, maka transistor ini akan memperkuat arus hingga ke angka ribuan kali sesuai kebutuhan speaker.
RENCANA KLONING POWER DENON
Berikut ini adalaj PCB hasil rancangan versi Yohan orang Indonesia
PCB ini memerlukan luasan sebesar 20cm x 8cm saja untuk memuat komponen stereo.
8 transistor Final akan menempel bersamaan pada sebuah Pendingin termasuk 2 transistor untuk pengontrol Servo Driver.
4 transistor driver menempel pada pendingin masing-masing.
Tersedia hanya 1 trimpot setiap kanal yang bertugas untuk men-setting arus idle bagi transistor Final Output pada saat tidak ada sinyal masuk.
PENAMPAKAN LAYOUT PCB
Selanjutnya adalah penampakan Layout PCB nya nampak dari sisi atas dan sisi bawah.
SIMULASI PENAMPAKAN 3D
Selanjutnya jika komponen tertanam pada PCB ini, kemungkinan akan menjadi penampakan seperti berikut ini:
SEE ALSO
Skema Power Amplifier dan MIxer lainnya (BACA SINI)
Sebuah skema power dengan transistor Darlington buatan DENON saya temukan dan selanjutnya saya beri judul OCL 130 watt.
Skema Power Amplifier aslinya adalah Power dengan nomer seri AVC2308 yang menurut brosurnya adalah power amplifier dengan output 100 Watt pada beban 8 Ohm.
Akan tetapi saya memberi judul power ini dengan nama 130 karena ia menggunakan transistor dengan daya dissipasi daya hingga 130 watt dan berjenis Darlington.
Dengan menggunakan janis Darlington, maka skema ini akan lebih ringkas.
SKEMA EDIT OCL 130 WATT DENON
Berikut ini adalah skema hasil edit atas skema aslinya:
Dari rangkai ini kita bisa tahu bahwa rangkaian ini terdiri dari beberapa blok, yakni:
Preamplifier differensial,
Penguat Tegangan,
Servo Driver, dan terakhir adalah
Darlington Amplifier.
Pada skema aslinya, untuk rangkaian Preamplifier ini menggunakan tegangan supplai +15VDC dari internal mereka.
Akan tetapi pada rangkaian ini telah saya edit menjadi sebuah resistor 3 Watt R18 4K7 yang bertugas sebagai dropper tegangan dari 48 Volt ke 15 Volt yang ter-stabillisasi oleh sebuah diode Zener D5dengan nilai 15Volt.
Transistor Final Power menggunakan pasangan nomer 2SD2560 / 2SB1657 yang memiliki kemampuan output hingga 130 Watt (1).
Pada intenal transistor ada resistor Basis-Emitor sebesar 70 Ohm.
Power amplifier ini mampu menghasilkan daya hingga 260 Watts jika kloningan anda ini menggunakan 2 pasang transistor Final ini.
Mengingat dengan tegangan supplai 48 Volt simetris pada beban 4 Ohm akan ada aliran sebesar 7,2 Ampere AC pada beban speaker pada tiap kanal.
Jika anda memakai menerapkan power stereo untuk OCL 130 WATT ini maka setidaknya anda harus memiliki travo Power dengan arus 15 Ampere asli.
KLONING POWER OCL 130 WATT DENON 2308
Selanjutnya saya penasaran ingin melakukan kloning Power Amplfiier ini.
Bisakah rangkaiannya saya ganti dengan komponen lokal di negeri saya?
Setelah beberapa proses maka menghasilkan PCB seperti di bawah ini:
PCb ini berukuran 6,5 x 10cm menggunakan PCb biasa. PCB ini telah saya edit pada jalurnya karen ada permasalahan pada saat etching.
Namun PCB ini masih berfungsi dengan baik pada saat perakitan komponen.
Berikut ini adalah hasil rancangan Power Amplifier nantinya:
Selanjutnya setelah perakitan komponen maka akan nampak seperti berikut ini:
Pada kit power amplifier ini saya menggunakan pasangan transistor Final nomer 2SC5198/2SA1941.
Namun hasil yang diperoleh adalah lumayan untuk aplikasi audio flat.
Saya belum bisa mengatakan Power ini cocok untuk LOW-SUB mengingat skema yang sederhana komponen yang standart.
Skema kali ini saya beri judul DRIVER 981 karena mengambil sadur dari sebuah skema power amplifier buatan DENON seri AVR981 yang tren pada era 90-an.
Table of Contents
Power amplifier aslinya adalah mampu hingga 135 Watt pada beban 6 Ohm.
Akan tetapi saya telah mencoba simulasikan rangkaian ini dan ternyata mampu menghasilkan daya output hingga 350 Watt pada beban 4 Ohm dan memerlukan 3 pasang transistor final Power.
Jika melihat skema Driver Amplifier di atas, maka nampak jika rangkaian ini termasuk sederhana dan umum.
Blok yang terlibat antara lain:
PREAMPLIFIER,
PENGUAT TEGANGAN,
SERVO DRIVER, dan terakhir adalah
DRIVER AMPLFIER.
Semua resistor adalah 1/2 watt kecuali resistor R18 menggunakan 2 Watt dan R12 adalah resistor dengan daya 3 Watt.
Diode Zener D1 adalah sebesar 12 Volt 1 Watt.
GAIN rangkaian ini tergantung dari nilai resistor feedback R10 yang terletak pada basis Q2.
Semakin besar nilai resistor maka semakin peka rangkaian ini.
Transistor penguat tegangan Q3 tidak memiliki kapasitor peredam frekwensi tinggi yang biasanya terletak antara basis dan kolektor, akan tetapi kapasitor terletak antara kolektor Q3 dan ground.
R11 adalah sebagai stabllizer arus untuk penguat tegangan.
Transistor Q4 adalah Servo Driver yang bertugas untuk menjaga arus idle bagi transistor Final Power. Q4 bagusnya terletak dalam satu pendingin dengan transistor Final Power.
Diode D2 hinga D5 adalah limiter sinyal bagi transistor Driver. Sinyal input ke transistor driver terjaga antara 4Vp hingga -4Vp.
Transistor Final Output gunakanlah TOSHIBA 2SC5200/2SA1494 atau SANKEN 2SC3858 / 2SA1943 atau MJL21193/94 atau transistor andalan anda.
HASIL SIMULASI OCL DRIVER 981
Skema ini juga saya lakukan simulasi menggunakan software PROTEUS. Dari hasil simulasi ini maka saya mendapatkan hasil sebagai berikut:
Sinyal input memerlukan sebesar 4 Volt RMS. Ini karena ada resistor input ground sebesar 3K3 pada jalur 2 elco.
Ketika sinyal melalui R input, maka ia akan kehilangan hingga 33% sinyal karena resistor Ground 3K3 ini.
Pada saat rangkaian ini mendapatkan sinyal 4Vrms, maka Power amplifier ini mampu mencapai output hingga 51 Vp atau 37VAC pada beban 4 Ohm.
Note: Pada saat simulasi, transistor final output saya ikutkan pula.
BACA PULA
POWER AMPLIFIER LAINNYA DALAM BLOG INI (LINK DI SINI)
