Membuat DC Power Meter Digital

Saya tergerak membuat DC Power meter sendiri karena dari beberapa kali membeli Power meter buatan china ternyata tidak akurat.

saya berusaha membuat sistem ini sesederhana mungkin, hanya menggunakan microcontroller ATmega8, menggunakan sensor arus Hall efek dari alegro untuk membaca arus, menggunakan resistor divider untuk membaca tegangan.

sementara ini power meter baru jalan sebatas simulasi, ketika sudah selesai dibuat baru akan saya upload firmware nya

Rencana tampilan LCD power meter

Skema :

PWRMTR

PCB :

PWRMTR_BOARD

Firmware :

silahkan email ke restovarius at gmail dot com

implementasi :

MOSFET amplifier by res

Beberapa waktu yang lalu saya sempat mendesain beberapa amplifier yang menggunakan mosfet untuk penguat akhirnya, ada yang sempat saya buat dan ada yang berhenti sampai pembuatan PCB bahkan ada yg berhenti dalam proses simulasi.

Dalam postingan ini saya akan mencoba membagikan beberapa desain, daripada saya simpan sendiri akan lebih bermanfaat jika bisa digunakan orang lain. Perlu diketahui juga saya bukan orang yang fanatik dengan suatu “karakter audio” tertentu misalnya suaranya mirip ampli tabung dll, saya hanya “bersenang-senang”, saya juga bukan yang ahli dalam mendesain.

Saya mengakui jika desain ini bukan murni dari otak saya 100% tetapi terinspirasi/mengadopsi dari merek2 terkenal. Jadi kalau pembaca mencoba dan sepertinya hasilnya “biasa-biasa” saja saya harap anda maklum.

Entah mengapa saya menyukai mosfet amplifier, sepertinya (subjektif) mid dan treble nya lebih “rame” saja

1. Mosfet amplifier dengan output stage menggunakan N-MOSFET semua

  • Sebut saja NMOS-ONE (barangkali nanti saya upload versi lain, tinggal diganti TWO, THREE… dst 🙂 )
  • Kelas AB hanya menggunakan N MOSFET
  • Inspirasi datang dari Luxman M120A / Onkyo TX-NR906
  • Dilengkapi speaker protector dalam 1 PCB
  • Saya sudah membuatnya dan langsung “bunyi” ketika pertama kali dihidupkan, tetapi belum mengetesnya lebih jauh
  • Di test menggunakan Mosfet IRFP250N
  • skema : nmos-one_sch
  • PCB: nmos-one_board

2. Mosfet amplifier komplementer dengan double bootstrap

  • Menggunakan N dan P channel mosfet, IRFP240 dan IRFP9240
  • Terinspirasi dari NAD C272
  • Dengan adanya bootstrap sinyal output bisa mendekati tegangan supply
  • Sampai tahap desain PCB
  • Skema (belum di test) : MOS-AMP-DOUBLE-BOOTSTRAP_by res

3. Mosfet amplifier kelas H

 

Reverse engineering SMPS 12V 10A generik (china), IC KA7500 ( TL494 )

Saya mencoba mengekstrak skema dari SMPS generik 12V 10A buatan china.

Dibawah ini adalah foto SMPS tersebut :

diatas PCB tertera tulisan : U4-A31001   PCB180-V2.0

*masih mungkin terdapat kesalahan dalam pembuatan skema, karena saya membuat skema ini sendiri tanpa ada yang mengoreksi. jika ada kesalahan pembaca dipersilahkan mengoreksinya.

SMPS ini saat pertama kali bekerja (startup) menggunakan self osilasi (royer oscillator), setelah SMPS hidup dan IC KA7500 mendapat supply, kerja PWM diambil alih oleh IC KA7500

Skema :

skema dalam bentuk file PDF : SMPS 12V 10A china

 

LC Series Resonant Converter menggunakan TL494

Setelah membuat LLC resonant converter saya tertarik membuat yang “lebih sederhana” yaitu LC series resonant converter.

Saya memilih menggunakan TL494 karena ini merupakan Ic legendaris (dari tahun 70an) sejuta umat SMPS,

Untuk gate drive saya akan menggunakan IR2110, alasannya :

1. Saya punya stok tidak terpakai

2. Tinggal solder tidak seperti GDT yang harus gulung-gulung. sebenarnya bisa saja memkai GDT, hanya saya sedang malas saja.

LC series ini konsepnya cukup sederhana, dari smps halfbridge konvensional ditambahkan external inductor Lr kemudian C kopling (yg biasanya 1 uf) disesuaikan nilainya menjadi kapasitor resonansi. Tujuannya adalah untuk membuat gelombang arus yang melewati trafo berbentuk sinus.

Ada 2 macam mode dalam smps ini yaitu mode ZVS (Zero voltage switching), mosfet di on kan dalam keadaan tegangan ketika VDS = nol, yang kedua ZCS (Zero Current Switching), mosfet di on kan dalam ketika IDS = nol.

Smps ini hanya memiliki 1 frekuensi resonansi, berbeda dengan LLC yang mempunyai 2 frekuensi resonansi.

LC converter memiliki gain <1 (kurang dari1) , sedangkan LLC converter diatas Fr1 gain akan<1 dibawah Fr1 gain >1

Sebenarnya smps jenis ini sudah dipakai beberapa pabrikan sperti Yamaha, C audio, Crown dll.

Saat ini mungkin popularitas LLC diatas LC series, setiap mencoba pencarian LC series ini di google selalu diarahkan ke LLC. smps LLc populer seiring dengan makin banyaknya penggunaan pada LCD/LED TV.

Sumber pustaka mengenai LC series resonan akan saya cantumkan pada referensi pada bagian bawah halaman ini.

Dari tulisan ini harapannya penghobi smps di indonesia bisa membuat sendiri smps resonant dengan mudah (hanya perlu perhitungan matematika sederhana) dengan komponen yang mudah didapat.

PCB di desain dengan single layer agar mudah dibuat.

……dilanjut lain waktu, pcb masih dalam proses desain…..

yang mau intip skemanya dulu silahkan : Tl494_IR2110-SRC_ZVS_V2_RES

kalau mau buat juga silahkan daripada nunggu saya kelamaan

  • saya memilih menggunakan MOSFET daripada IGBT karena smps ini di desain bekerja dalam mode ZVS dengan frekuensi switching sedikit diatas frekuensi resonansi. IGBT lebih cocok untuk mode ZCS.
  • softstart menggunakan IC 555 sepertinya tidak perlu lagi, saya sudah mensimulasikan dengan cara lain yang jauh lebih sederhana. akan diterapkan di skema final nantinya
  • dibawah ini bentuk gelombang arus pada Lr kurva warna biru , tegangan di Cr (kurva hijau), dan tegangan pada titik tengah halfbridge (merah). gelombang ini dalam keadaan bebean sekitar 1920 watt (dalam simulasi)

26-01-2020 : sampai sekarang saya belum sempat melanjutkan versi Tl494 ini

saya sudah berhasil mencobanya pada SMPS IR2153 saya dengan menambahkan resonant induktor dan resonant kapasitor.

SMPS IR2153 ini bekerja dengan switching frekuensi 60kHz, frekuensi resonansi dipilih sedikit dibawah frekuensi switching (Fr<Fs), dengan Lr 21uH dan Cr 440nF (2x220nF) maka frekuensi resonansinya sekitar 52kHz

 

SMPS Ir2153 tampak atas

SMPS IR2153 dengan penambahan komponen resonansi

tegangan pada kapasitor resonant berbentuk sinusoidal

 

 

 

2SC5200 palsu

Beberapa hari yang lalu saya membeli beberapa transistor 2SC5200 secara online. dari foto terlihat marking pada body tampak ada hfe kode, lot kode yang kelihatan meyakinkan. seller sendiri pun tidak menyatakan barangya ori atau KW, hanya menyatakan sesuai dengan foto.

Disini saya juga tidak akan menyalahkan seller karena saya sendiri juga tidak menanyakan apakah barang tersebut ori atau KW, saya hanya meyakinkan kalau barang tersebut sesuai foto, dan yang saya terima pun sesuai foto. Saya hanya berpikir mungkin dijual sedikit lebih murah karena kondisinya “Duda” tanpa pasangan 2SA1943.

berikut foto-fotonya dibawah :

1. tampak depan serasa tidak ada yg aneh

2. perasaan curiga muncul dari kondisi kaki yang kurang rapi tampak seperti sambungan

3. untuk lot code yang sama rentang hfe biasanya tidak berbeda jauh tapi ini cukup jauh

4. Palu bertindak

ZONK!…..adanya karet silikon putih dan ukuran DIE yang kecilmenunjukan kalau transistor ini palsu

ZONK!!! semua

10tahun+ blog

Tidak terasa ternyata blog ini sudah berumur lebih dari 10 tahun, saatnya saya mereview blog ini, diantaranya :

  • Megubah tema, semoga terlihat fresh kembali
  • Mereview kembali postingan lama karena bisa jadi pada waktu itu pengetahuan saya masih sangat terbatas
  • Merubah kembali gaya penulisan, jujur saya senyum2 sendiri membaca bahasa yang terkesan “alay”, pelan-pelan saya akan merubahnya lebih serius, contoh page eagle tutorial sudah saya perbaiki bahasanya
  • Mereview kembali postingan apakah masih atau sudah tidak relevan

Demikian dari saya, jika ada masukan silahkan tulis via komentar

Terima kasih,

res

 

 

daftar judul postingan yg sudah diupdate :

  • Eagle tutorial
  • Hitung daya ampli anda

Sanken 2SC2922 5DY ?

Sanken sudah mengeluarkan pemberitahuan resmi tanggal 12 Desember 2017 bahwa
beberapa dari seri transistor mereka terutama dengan package MT200 tidak akan diproduksi lagi (EOL_Notice_A_12_21_2017)
diantaranya :
2SA1215
2SA1216
2SA1295
2SA1494
2SB1570
2SC2921
2SC2922
2SC3264
2SC3858

Dengan catatan :
1. Pengajuan jumlah pembelian terakhir 30 Juni 2018.
2. Penerbitan pesanan pembelian terakhir Per 31 Desember 2018
3. Tanggal pengiriman terakhir 30 Juni 2019

package MT200 lebih dikenal di orang indonesia dengan “transistor final sanken”

Beberapa yang populer di Indonesia diantaranya :
2SC2922/2SA1216
2SC3858/2SA1494
2SC3264/2SA1295

untuk 2SC2922/2SA1216 orang lebih mengenalnya dengan sanken 5DY untuk yang kualitas bagus

angka/kode 5DY sebenarnya hanyalah kode produksi dan kode hfe yang berbeda setiap kali produksi
tetapi kenapa yang dipasaran hampir semuanya 5DY dan kalau tidak salah (tolong dikoreksi) sudah lebih dari 10 tahun kode 5DY ini ada.
pertanyaanya, apakah kode 5DY ini tidak habis-habis dijual?

5DY menurut datasheet adalah nomor lot, sayangnya di datasheet sanken tidak menjelaskan secara detail, hanya menjelaskan hfe kodenya saja
5D di transistor pabrikan lain biasanya menunjukan minggu dan tahun produksi
Y hfe code untuk 2SC2922/2SA1216 : O(30 to 60), Y(50 to 100), P(70 to 140), G(90 to 180)

 

saya punya beberapa transistor 2SC2922/2SA1216, mari kita cek

1. TEST hfe

dari beberapa yang saya test dapat kisaran hfe 99-148

2. TEST MAGNET
saya coba pakai magnet hiasan kulkas ternyata kaki dan body nya tidak menempel ke magnet,
berarti bahannya bukan besi tetapi tembaga. test OK
beberapa transistor palsu atau rekondisi dari china kakinya menempel ke magnet

3. TEST GOSOK DENGAN ALKOHOL

ternyata luntur, kemungkinan transitor ini sablon ulang,
mengingat kode 5DY sudah lama sekali beredar di Indonesia, logikanya sudah habis dan berganti kode lain

4. TEST GERINDA
saya tidak memakai palu seperti percobaan sebelumnya,
karena dengan gerinda kita hanya mengintip dan transistor masih bisa dipakai

terlihat lapisan logam (tembaganya ada 2 lapis, ini membuktikan kalau memang transitor ini buatan sanken (hanya sanken yang seperti ini)
seperti gambar yang saya ambil dari electronic salon ini

BEKAS GERINDA BISA DITUTUP LAGI

dilabel ulang biar tidak tertukar NPN dan PNP

kesimpulan yg saya ambil (untuk saya sendiri) :

transistor 2SC2922 ini memang transistor buatan sanken dengan package MT200, bisa jadi ini benar benar 2SC2922 yang disablon ulang atau salah satu transistor dibawah ini yang disablon ulang

variable dummy load – konsep

catatan : rangkaian ini baru sebatas konsep !!!

variable dummy load ini bisa digunakan untuk mengetes/membebani power supply

daya dibuang menjadi panas dibebankan ke mosfet, bukan ke resistor

V1 merupakan sumber atau power supply yg diukur

arus dibebankan/ dilewatkan melalui mosfet dengan besar sesuai tegangan Vgs yang diberikan

U8 memonitor arus (tegangan di vx), tegangan dikuatkan 3 kali

U3 sebagai error amplifier, besar vgs diatur oleh R29 dan r30, pada implementasinya bisa menggunakan potensiometer

Q5,R17,R9 (dan komponen lain yg sejenis) berfungsi untuk membatasi arus per mosfet

mosfet harus didinginkan dengan pendingin yang mencukupi (besar dan mungkin perlu fan cooling) tergantung daya yang akan dibuang

R5 ada hanya  untuk memudahkan menghitung daya total dalam simulasi, sebenarnya tidak perlu

jumlah pasangan mosfet disesuaikan dengan kebutuhan