Menghitung Daya Amplifier

Untuk mengetahui daya watt suatu amplifier adalah hal sangat penting, karena untuk menghasilkan output audio yang sempurna dan agar suara yang dihasilkan tidak pecah, kita harus mengetahui daya watt amplifier tersebut,

 RUMUS DASAR

P = (VRMS^2) / R

(VRMS KUADRAT DIBAGI R) ATAU (VPEAK^2) / 2R

Untuk amplifier ideal VPEAK = POWER SUPPLY

 Contoh :

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) = 45^2/2 X 8 = 126 Watt, cara menghitungnya, 45 kuadrat sama dengan 45 X 45 = 2025, dan 2 X 8 ohm = 16, jadi 2025 / 16 = 126,56 watt, dibulatkan 126 watt.

P (4 ohm) = 45^2/2 X 4 = 253 Watt , cara menghitungnya, 45 kuadrat sama dengan 45 X 45 = 2025, dan 2 X 4 ohm = 8, jadi 2025 / 4 = 253,25 watt, dibulatkan 253 watt.

Rumus diatas digunakan untuk system stereo, memang penghitungan diatas belum bisa dijadikan patokan, karena daya watt amplifier tidak ditentukan dari rumus tegangan saja, 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 besarya 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 pada Amplifier

Cara menghitung daya yang di hasilkan sebuah tranformer (dengan catatan trafo yang dihitung trafo 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/WattTrafo 10A x 32Vac (45,3Vdc) mampu menghasilkan daya sekitar 453,45 VA/Watt

Daya Power Amplifier bisa dihitung dari Transistor final, misal sebuah amplifier mono menggunakan 2 pasang Transistor sanken maka daya yang dihasilkan  400Watt dimana tiap pasang Transistor Sanken mampu menghasilkan daya sekitar 200Watt dan Transistor Jengkol Malaysia 100Watt.
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 ampplifier harus mencukupi paling tidak sama atau lebih dengan daya speaker.

Kesimpulan :
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 bertmbah karena si pabrikan sudah menentukan maksimum watt speaker tsb ,yang artinya speaker anda maksimum 500 watt untuk 8 ohm jadi kalau anda membuat speakernya paralel berarti speakernya jadi 4 ohm
nah dalam hal ini yang menjadi kerja extra adalah si power tsb karena dipaksa mendorong 2 speaker sekali gus ,saya gak bilang power harus min 1000 watt ,itu semua tergantung komponen power anda dan isi dari speaker anda ,bahkan jika power anda 600 watt (300x2 watt) pun bisa untuk mendorong 2 speaker tadi "jika" spek speaker anda tidak butuh power yang besar

untuk mengetahui besaran watt si power ,anda hanya menghitung TR final nya ada berapa pasang ,dan yang perlu diketahui adalah spek si TR tsb berapa watt/pasang nya (anda bisa search di google dengan no serinya) nah tinggal di kali untuk total watt.

untuk spek trafo tergantung berapa TR final yang akan kita pasang ,kalau boleh cari trafo min 20A - 56V ,semakin besar amper si trafo maka semakin banyak TR yang akan kita pasang karena si trafo ini yang akan mensuplay semua kekuatan si TR tsb

untuk elco saya sarankan ukuran 100V

kenapa harus sanken ? apakah tidak ada TR yang lain

Namun ada saya dapat masukan dari beberapa sumber:
kasus :
1. 2 buah speaker 15 inc dgn spek masing2 500 watt 8 ohm trus saya hambat di 4 ohm (paralel) ,apakah dgn saya paralel watt dr speaker saya bertambah?.

kalau dipasang 4 ohm nilai watt naik (tapi yang naik watt powernya bukan watt speakernya)
nilai 500watt itu nilai apa continues atau peak ?, kalau 500watt itu continues berarti sebaiknya menggunakan power 500watt, tetapi jika 500watt itu nilai peaknya (maksimumnya) berarti nilai power tidak boleh lebih besar dari 500watt.

2. yang ke 2 untuk menghandle ke2 speker tersebut brarti power yg saya butuhkan min jg 1000 watt, untuk menentukan besarnya watt dr power bagaimana caranya?

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

3. trus untuk spek travo, sanken, elco, yang bagaimana yg harus saya sediakan ?

saya kasih saran minimumnya saja,
trafo :
10 amp 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 200watt).
Mexico 2 pasang (mono) jadi kalau stereo 4 pasang (type MJL15001/2 nilai 200watt, 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 80volt (biasanya diambil 100volt) 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 terserah anda sesuai selera. Yang terpenting adalah anda dapat memperhitungkan kemampuan power amplifier anda dengan beban speaker harus sesuai. Dengan cara memperhatikan beberapa komponen penting yaitu :

1. Trafo harus besar, sesuaikan dengan kebutuhan. 10A, 15A, 20A.
2. Elco power supply harus besar, sesuaikan kebutuhan. 40.000uf/80v atau 100.000uf/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 anda 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. Misal 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 turboan (rudal speaker) untuk jarak jauh. 

Jadi jangan salah kaprah memperbanyak pemasangan transistor final tidak di imbangi dengan besarnya kemampuan trafo dan elco power supply. Harapan nya watt besar, tapi yang didapat power amplifier nya kekurangan daya power supply. Akhirnya drop. Karena trafo tidak mampu menghandle beban transistor final yang terlalu banyak. Makanya perlu diperhitungkan dengan rumus diatas sob, 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 :
1.ampli O.C.L saya memerlukan tegangan 24 v(ct),nah untuk catu daya saya gunakan trafo 5 amper murni.
2.saya menggunakan dioda penyearah 6a,dan elco 4700uf 50v.

pertanyaan :
1.di diagram perakitan disitu di tulis.bahwa dari trafo ct diambil tegangan 24v-0-24v, terus disalurkan ke dioda penyearah dan elco. Setelah saya coba, ternyata output tegangannya melewati 24v, yaitu 39,5v. Kemudian saya ubah dari tegangan primer trafo 220v menjadi 240v dan tegangan sekunder trafo dari 24 v jadi 18v. Memang hasilnya sudah mendekati yaitu 23,5v. Pertanyaannya tegangan 23,5v itu sudah bisa menyuplai ampli dengan perfect gak? karena nanti kalau dikasih beban pasti tegangannya turun?

Jawab :
Sebaiknya anda ketahui hukum listrik dulu, P = V x I. Daya 300W tegangan 24VCT=48V, maka dibutuhkan arus minimal (belum termasuk rugi2 dan kebutuhan rangkaian penyerta), 300 / 48 = 6,25A. Jadi trafo 5A saya rasa sangat kurang, sebaiknya digunakan trafo 7,5A atau 10A. Elco 4700uF sepertinya kurang besar, pake aja yg 13000uf atau 22000uf akan lebih baik untuk meredam ripple yg biasanya menjadi berdengung. Jika tidak ada bisa pakai elco 10.000uf 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 = 33,6V sd 1,5 x 24 = 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 18V hanya akan didapat DC 19,8V saat berbeban, jadi akan sangat kurang. Catatan : Berbeban 80% berarti ampli diberikan sinyal atau suara lantang yg setara output ke speaker 300 x 0,8 = 240W.

Apakah menambah transistor final bisa menambah daya ampli atau menambah panas..? Kalau kit OCL 150 watt supaya dayanya maksimal saat diputar potensionya sampai penuh. Misal OCL 150 watt saat diputar penuh cuma 100 watt tapi tetep nggunain Jengkolan 3055/2955. Apanya yang harus diubah apa harus transistor didarlington atau paralel atau diganti dengan transistor dibawahnya atau tipe yang lainnya?

Jawab :
Bisa dengan menambah tr final dan ganti tr driver dengan syarat power supply juga ditambah sesuai daya max total tr final yg di gunakan. tr final banyak bisa ngurangin panas juga.

Power 400watt pakek 2 set tr sanken 2sa1216, trafo 5A bell murni,, 32 ct,,kira" brpa ohm impedansi speaker yang sesuai?

Jawab :
PSU ampli 400W Trafonya hanya 32V 5A,,,?????? daya trafonya hanya cukup untuk power supplay ampli 57W RL8Ω atau 115W RL4Ω.

vA=V*I=32V*5A=160vA
Di kali efficiency trafo ± 75%
P=vA*η=160vA*0,75=120W
Di kali efficiency ampli class AB ± 60%
P=120*0,60=72W
Pout=P*(Rrate/RL)
Rrate=32V/5A=6,4Ω
RL=8Ω
Pout=72W*(6,4Ω/8Ω)=57,6W
RL=4Ω
Pout=72W*(6,4Ω/4Ω)=115,2W
Kalau daya ampli 400W puncak,, atau ± 200Wrms setidaknya perlu travo 45V 12A
(45^2/4)*0,75)*0,6)=227Wrms

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

Trafo 5 ampere cocok untuk power amplifier berapa watt?

Jawab :
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 an. 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.

Gimana cara naikin watt ampli biar bass nya keluar.? komponen apa aja yg diganti?

Jawab :
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. misal speaker 300Watt daya power minimal sama atau diatasnya lebih bagus.
sedang untuk mendapatkan daya power diperoleh dari daya trafo, dengan perhitungan
W = V x I, dimana
W : Daya (Watt)
V : Tegangan (Volt)
I : Arus (Ampere)
untuk menghandle daya speaker 300Watt paling tidak power amplifier membutuhkan Trafo 10A X 32V =320Watt, (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 200Watt.

Bikin kuat amplifier bisa ndak dengan hanya menambah jengkolan..?
1.Kalau ada kit driver nya ampli 150 watt tapi jengkolannya (Transistor akhir) diperbanyak parralel apakah daya akan bisa melebihi dari jumlah tulisan di KITnya
2.Apa ada perombakan tidak dengan kitnya untuk memperbesar daya tsb?

Jawab :
1. Cara yg paling tepat menambah output power km 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 anda menambah beban output= semakin mendekati short = semakin panas tr nya = semaki cepet rusak...
2. 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.
3. 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...
4. 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 transistor2nya. Salah satunya, kalau arusnya besar melebihi kemampuan arus transistor, maka salah satu akal, memaralel transistor power.

(sumber : http://bahar-electronic.blogspot.com/2013/07/cara-mengetahui-daya-watt-amplifier.html dan beberapa artikel lain)