Banyak pertanyaan yang beredar seputar Elco untuk power supply untuk power amplifier khususnya watt medium dan besar. Berapa microfarad elco yang dibutuhkan?, berapa voltase elco yang diperlukan, dan berapa banyak elco yang dibutuhkan? Adalah pertanyaan umum yang sampai saat ini masih seringkali ditanyakan. Betul, itu adalah pertanyaan yang sangat-sangat masuk akal dan memang harus dipahami ketika kita berbicara mengenai power amplifier – karena power supply adalah salah satu blok penting dalam suatu power amplifier yang saling terkait dengan TR final dan speaker, dimana yang sangat berpengaruh terhadap kualitas audio.
Cara Merangkai Banyak Elco dan Berapa yang Dibutuhkan untuk Power Supply
Kegunaan Elco pada Power Supply untuk Kebutuhan Power Amplifier
Elco adalah kependekan dari electrolit condensator, adalah jenis capasitor yang memiliki konduktor dari bahan elektrolit . Ada banyak jenis capasitor termasuk yang kita kenal dengan capasitor milar, keramik, kertas, mika, dll. Kondensator adalah sebutan untuk capasitor. Jenis Elco biasanya digunakan untuk capasitor yang memiliki polarisasi atau kutub negatif dan positif serta memiliki nilai 1 micro farad keatas.
Elco memiliki fungsi umum menyimpan energi didalam listrik. Namun secara khusus kapasitor memiliki beberapa fungsi berdasarkan tujuan penggunaanya diantaranya termasuk berfungsi sebagai kopling antar rangkaian, memilih panjang gelombang radio, penghemat tegangan, starter pada motor listrik 1 pasa, dan filter. Dalam sebuah Power Supply, kapasitor berfungsi sebagai filter untuk menurunkan tegangan ripple.
Tegangan AC dari trafo yang disearahkan dengan rectifier(dioda penyearah) masih berupa tegangan ripple atau masih mengandung riak AC yang besar atau bisa dibilang sebagai tegangan DC yang masih tidak murni. Tegangan ripple yang besar setelah dari penyearah ini sebenarnya tidak menjadi masalah yang besar jika untuk menjalankan motor listrik DC. Tetapi jika digunakan pada audio, efek tegangan ripple akan menyebabkan suara dengung pada audio (semakin besar tegangan ripple maka akan semakin besar suara dengung yang dikeluarkan perangkat audio). Untuk menurunkan tegangan ripple ini, peran elco sebagai filter dibiutuhkan pada sebuah rangkaian power supply.
Jika Audio masih mengeluarkan dengung artinya tegangan ripple masih cukup besar, sehingga ELCO mungkin perlu untuk ditambah kapasitansinya untuk menurunkan tegangan ripple. Semakin kecil tegangan ripple, maka semakin bagus untuk audio karena tegangan akan semakin bersih mendekati arus DC murni seperti baterai.
Contoh cara menghitung kapasitor untuk menurunkan tegangan ripple :
Vr = Iload Tp/C
- Vr = tegangan ripple
- Iload = arus beban
- Tp = Periode gel sinus dari jala-jala dengan frekwensi 50Hz – 60Hz
- C = kapasitansi
Dalam rumus diatas menjelaskan bahwa semakin besar arus beban maka tegangan tegangan ripple juga semakin besar. Jika kapasitansi C semakin besar, sebaliknya membuat tegangan ripple semakin kecil
Sebagai contoh Tp tegangan jala-jala 220V 50Hz, untuk menyuplai beban sebesar 0.5 A. Untuk menghitung berapa nilai kapasitor yang dibutuhkan agar power supply bisa menghasilkan tegangan ripple tidak lebih dari 0.75 Vpp. Tegangan ripple 0.75 Vpp dianggap sudah mendekati DC murni.
Untuk menghitung Tp:
Tp = 1/f = 1/50 = 0.02 det.
0.02 det berlaku untuk penyearah setengah gelombang. Untuk penyearah gelombang penuh, maka tentu frekwensi dua kalilipatnya. Sehingga Tp = 1/2 = 0.01 det. Sehingga untuk menghitung kapasitor :
C = I.T/Vr = (0.5) (0.01)/0.75 = 6600 uF
Selain bekerja sebagai filter untuk menurunkan tegangan ripple dalam sebuah power supply, elco juga bisa berperan menghemat daya karena sifatnya yang bisa menyimpan arus listrik. Contohnya : Semakin tinggi daya output yang dihasilkan oleh power amplifier, maka akan semakin menyedot daya dari trafo power supply – dan pada saat ini arus pada trafo akan drop sehingga menyebabkan suara audio terganggu. Karena elco bisa menyimpan arus, maka pada saat power menyedot tegangan lebih banyak dari trafo maka elco yang akan menutupi kekurangan itu. Jadi sebenarnya semakin besar ELCO semakin baik terutama untuk keperluan power amplifier. Hanya saja tentu Anda perlu mempertimbangkan dari segi ekonominya karena semakin besar ELCO harganya pun akan semakin mahal.
Microfarad(μF) yang Dibutuhkan untuk Power Supply untuk Power Amp
Microfarad(μF) adalah kapasitas dari sebuah kondensator. Kapasitas dari kondensator mulai dari Pico(pF), nano(nF), mili(mF), micro(μF), Farad(F) hingga apa yang disebut super-capasitor dari kilo farad(kF) bahkan hingga Yotafarad (YF). Kita tak akan bahas mengenai satuan kapasitor, namun yang jelas setiap nilai kapasitor dalam rangkaian elektronik digunakan sesuai fungsi dan kebutuhannya.
Didalam bahasan pada artikel ini kita mengambil contoh untuk ELCO dalam satuan microfarad (μF) sesuai yang umumnya kita butuhkan untuk audio.
Khusus untuk power supply, elco yang dibutuhkan bergantung dari kebutuhan tegangan rangkaian yang disupply. Power amplifier akan membutuhkan tegangan yang semakin besar tergantung dari daya yang harus dikeluarkan.
Jadi apa akibatnya jika elco kurang mencukupi kebutuhan? Sudah dijelaskan diatas bahwa daya keluaran yang lebih besar akan menyedot tegangan dari trafo. Jadi tentu saja arus dan tegangannya akan sangat drop ketika power mencapai titik daya output yang lebih besar. Hasilnya, audio bisa serak, nggebrek, atau bass terasa kurang nendang padahal trafo sudah cukup besar dan final juga sudah cukup.
Lalu berapa jumlah elco yang saya butuhkan? Sebenarnya ini perlu pakai rumus tertentu yang melibatkan daya maksimal dan macam-macam rumus dan hitung-hitungan dan saya juga masih kurang begitu paham secara detail bagaimana cara menghitung yang benar menurut teori. Tapi pada intinya semakin besar elco semakin bagus, hanya saja kita juga perlu untuk mempertimbangkan harganya.
Semakin besar elco harganya tentu semakin mahal dan volumenya juga akan semakin besar, maka semua kembali lagi kepada kebutuhan kita. Nah supaya kita nggak bangkrut gara-gara terlalu banyak menggunakan elco karena tak seimbang dengan kebutuhan power amplifier serta isi box amplifier yang sempit maka berikut ada solusinya.
Ini bukan hitung-hitungan menggunakan rumus, tapi berdasarkan pengalaman dan ilmu kira-kira :
- Power ampli dengan daya 30watt – 60watt – butuh elco power supply 4000μF
- Power ampli dengan daya 60watt – 150watt – butuh elco power supply 10000μF
- Power ampli dengan daya 150watt – 300watt – butuh elco power supply 15.000μF
- Power ampli dengan daya 300watt – 800watt – butuh elco power supply 20.000μF
- Power ampli dengan daya 800watt – 1500watt – butuh elco power supply 40.000μF
Jika kamu ingin menggunakan lebih banyak dari itu juga nggak apa-apa, toh biaya kamu sendiri yang akan nanggung. 😀 Catatan : itu adalah jumlah elco untuk supply 1 sisi tegangan, karena power ampli class A/B biasanya membutuhkan tegangan simetris maka kamu harus memikirkan sisi yang satunya alias dikalikan 2.
Baca juga : Kelebihan Kekurangan Power Class D dan Perbedaannya dengan Power Class AB
Sementara itu jumlah Volt tergantung dari berapa tegangan dari trafo. Misalnya tegangan AC dari trafo adalah 32volt, maka voltase elco minimal adalah 50volt. Lho kok 50V, tidak 32 volt?.. Ya karena kita juga perlu memberi toleransi supaya ELCO lebih aman, asumsi yang lain tegangan AC dari trafo akan naik ketika menjadi DC setelah keluar dari penyearah. Kalau voltase terlalu ngepres bisa panas elconya, dan kalau kekecilan bisa meledak – sedangkan kita tak yakin jika tegangan dari trafo bisa naik atau turun.
Cara Merangkai Banyak Elco Didalam Sebuah Power Supply
Jika kita sudah memiliki banyak elco, kita bisa menghubungkan satu sama lain agar bisa mendapatkan kapasitas yang kita perlukan. Hal ini elco bisa dirangkai pararel atau diseri tergantung kebutuhan. Merangkai banyak elco juga bisa menjadi solusi untuk mengatasi ruang box yang terbatas karena semakin besar nilai elco makan bentuknya akan semakin besar. Jadi kita bisa menggunakan elcco kecil-kecil agar box amplifiernya cukup.
Baca juga : Skema Cara Menggabungkan 2 Trafo untuk keperluan 1 Power Amplifier
Dalam merangkai elco, kita perlu mengetahui prinsip dasarnya sebagai contoh dalam satuan microfarad(μF), sebagai berikut:
- Elco dirangkai secara pararel = μF bertambah, tegangan jatuh(Volt) tetap.
- Elco dirangkai secara seri = μF berkurang, tegangan jatuh(Volt) Volt bertambah.
Hanya ada 2 hasil yang akan kita peroleh dari merangkai elco secara seri maupun pararel. Berdasarkan ilmu itu, maka kita juga bisa menambah kapasitansi sebagai contoh satuan μF dan menambah Voltase yaitu dengan kombinasi seri dan pararel.
Contoh merangkai banyak elco untuk power supply
- Cara merangkai ELCO Pararel untuk Menambah Kapasitansi atau microfarad
Saya punya 8 buah elco 1000μF /50v, tapi saya membutuhkan elco berkapasitansi 4000μF/50v untuk power supply simetris milik saya yaitu dengan tegangan trafo (-32Vac)dan (+32Vac). Karena saya hanya membutuhkan kapasitor 4000μF sementara voltase trafonya 32Vac, maka 4 buah elco 1000μF/50v cukup saya pararel saja – dimana nanti hasil akhirnya setelah dirangkai akan menjadi @4000μF/50v. Karena tegangan simetris, maka tiap 4 buah elco saya pakai di masing-masing sisi tegangan.
Baca juga : Kerusakan Umum pada Driver POWER Amplifier OCL 150 watt
2. Cara Merangkai ELCO, Seri dikombinasi Pararel
Dalam kasus saya punya 8 buah elco masing-masing memiliki kapasitansi yaitu 10000μF/25v, tapi saya ingin menggunakannya untuk PSu bertegangan simetris (-42Vac) dan (+42Vac). Maka saya akan mengambil 4 buah elco, masing-masing 2 elco saya seri kemudian saya pararel.
Seperti terlihat pada gambar skema diatas maka total nilainya akan menjadi 10000μF/50V. Karena Power supply simetris, maka disini saya membutuhkan 4 elco untuk masing-masing sisi tegangan jadi saya membutuhkan elco sebanyak 8 buah.
2x Elco 10.000uf/25V seri= 5000uf/50V==> lalu dipararel dengan 2x Elco 10.000uf/25V sisanya yg sudah diseri juga = 5000uf/50V. 5000uf/50uf dipararel dengan 5000uf/50V = 10.000uf/50V.
Jadi total 4 buah elco 10.000uf/25v setelah saya rangkai seperti gambar skema diatas kapasitas dan voltagenya berubah menjadi 10.000/50V, sesuai dengan kebutuhan PSu saya yang membutuhkan elco dengan voltage 50V.
Misalnya Merangkai elco lebih dari 2 buah, yaitu 3 buah elco.
- Topologi Seri : Karena jika diseri voltase tetap, tapi μF berkurang. Kalau ada 3 elco misalnya @1000μF/16v dirangkai seri maka μF-nya tinggal dibagi jumlahnya (3) maka 1000 dibagi 3 maka hasilnya adalah total kapasitas 300,333μF/48V.
- Topologi pararel : Karena dipararel μF-nya bertambah dan voltase tetap. Kalau ada 3 elco misalnya @1000mf/16v dipararel makaμF-nya tinggal dikalikan jumlahnya (3) saja maka 1000x 3 maka hasilnya total kapasitas 3000μF/16V.
Bagaimana jika jumlah elco lebih dari itu?
Pakai hitung-hitungan perkalian sederhana saja, dengan asumsi untuk kita pakai sendiri atau bukan untuk keperluan industri dan tugas sekolah. Kalau misalnya untuk tugas sekolah, semua harus tepat maka tanyakan rumus yang sebenarnya kepada Pak Dosen. 😀
Begini hitung-hitungan sederhana-nya :
JIka untuk menambah micorfarad artinya elco harus dipararel, maka untuk menghitung hasil penambahannya maka (μF) kalikan dengan jumlah elco yang dirangkai pararel. Tapi voltasenya tetap atau tidak berubah.
Jika untuk menambah voltase artinya elco harus diseri, maka jumlah voltase dikalikan dengan jumlah elko. Tapi sayangnya (μF) nya menjadi berkurang; lalu cara menghitung kekurangannya adalah microfarad di bagi dengan jumlah elco yang dirangkai seri.
Bagaimana jika microfarad (μF) dan voltasenya (V) berbeda-beda?…..
Kalau nilainya berbeda-beda tidak disarankan. Jadi Sebaiknya pilih elco yang sama saja dulu karena ini akan rumit hitung-hitungannya, lagian nanti akan nggak enak dilihat sebab elko akan terlihat besar dan kecil dan risikonya meledak jika tak seimbang atau salah dalam merangkainya. Sebaiknya cari yang aman dan disarankan saja agar audio kita aman dan hasilnya bagus.
Baca juga : Skema Box Speaker Mini Scoop dan Cara Membuatnya
Sementara itu Dalam Prakteknya
Mengapa kita perlu merangkai elco lebih dari satu khsusunya untuk power supply Power amplifier? Berikut ada beberapa alasan umum :
- Dalam prakteknya, kebanyakan para master hanya merangkai elco secara pararel saja yaitu bertujuan menambah microfaradnya.
- Agar box power amplinya tidak terlalu tebal dan elco bisa muat – karena dengan asumsi semakin besar nilai elco maka akan semakin besar dan tinggi juga bentuknya.
- Jarang yang merangkai elco secara seri. Alasannya rugi, karena semakin besar microfarad elco semakin mahal harganya sehingga kontra dengan isi dompet karena topologi seri justru akan menurunkan nilai/microfarad-nya.
- Kepercayaan banyak kalangan bahwa elco yang sangat besar banyak yang palsu.
- Karena punya banyak elco mlebih kecil yang nganggur, sayang daripada tidak dipergunakan sehingga perlu untuk dirangkai agar cukup untuk memenuhi kebutuhan.
Merangkai ELCO yang nilainya berbeda-beda
Merangkai banyak elco yang secara nilai yang berbeda-beda khususnya untuk power supply power ampli, menurut teori sih biasa saja – tapi dalam prakteknya saya belum pernah menemukan yang seperti itu. Selain tak lazim, elco yang berbeda-beda jika dirangkai jadi satu bisa merusak penampilan. hehe.
Artikel di Update pada Maret 28, 2021 12:42 pm
View Comments (49)
Bang saya punya travo CT 32 dan elco 4 biji ukuran 10.000, 50 volt la terus agar bisa angkat driver 80v gimana ya rangkaian nya
Dalam prakteknya harusnya elco masing-masing 100V bir aman. Sebab kalau diseri rugi, dan 4 biji masih kurang
Min klu power 400 watt pakai elco rubicon 15000uf 100vol apakah bisa dan apa pengaruhnya trimakasih
Elco tergantung berapa voltagenya, ampere trafonya dan daya keluaran powernya. 15000uf/100v artinya tegangan maksimal 100V dan 15000 uf sudah cukup untuk 5 ampere dengan power sekitar 400W bisa saja ufnya ditambah dg cara mempararelnya misalnya 15000ufx2 menjadi 30000uf. Semakin besar uf makin bagus tapi asalkan trafo sesuai amperenya, tapi terlalu besar juga makin mahal biayanya - intinya pakai elco sescukupnya saja. Satu lagi ELCO belilah yang Ori aja
Bg saya punya PSU 10a dgn vdc40 memakai elco10000uf/80 v 4 buah,ada keinginan mau tambah 2 elco lg dgn ukuran yang sama utk mendapatkan tegangan yang besar. Rangkaian yg bagus nya jenis apa bg
Apakah masih dlm standar aman bg 🙏
Begini, merangkai elco seri itu jarang dilakukan kecuali terpaksa sebab rugi kalau disengaja soalnya uf-nya akan turun. Jika tegangan power supply mau dinaikkan sampai 70V masih aman kok dg elco 80V ,meskipun mungkin sedikit hangat. Elco akan kembung/rusak atau meledak jika voltage supply lebih besar, itu saja kuncinya.
Saya punya kapasitor 4700mfd 400vdc apa bisa di pakek buat power suply amplifier ya master
Bisa saja. Voltase elco asalkan diatas voltase yg dibutuhkan power. Masalahnya jika voltase semakin besar harganya semakin mahal dan ukurannya juga makin besar
maaf suhu saya (new be) agak kebingungan lihat gambar elco yang di seri lalu di pararel. dari asumsi saya pada gambar diatas ada 4 buah elco @10.000uF/25V yang diseri atau = 10.000 / 4 = 2500 uf dan Voltase = 25 x 4 = 100V. kemudian dipararel 2500uf x 2 = 5000uF dan voltase tetap = 100V
Tapi yang di skema gambar diatas tertulis nilai kapasitasnya total jadi 20.000uF/100V
tolong penjelasannya suhu biar sya gk gagal paham.
Iya, ada kesalahan. Waduh entah kenapa waktu itu saya :D
makasih sudah koreksi. Terimakasih sudah mengoreksi jika tidak maka saya tidak tahu karena tidak pernah cek lagi artikel ini.
Yang 20.000uf / 25V x 4 yang kombinasi seri pararel harusnya total hasil menjadi 10.000uf akan tetapi voltasenya yang nambah menjadi 50V bukan 100V karena rangkaian elco secara pararel voltase tetap kapasitansi bertambah. Pembahasan :
2x Elco 10.000uf/25V yg diseri = 5000uf/50V, lalu dipararel lagi dengan 2x Elco 10.000uf/25V yg diseri = 5000uf/50V maka;
= 5000uf/50uf dipararel dengan 5000uf/50V
= 10.000/50V
Jadi 4 elco 10.000uf/25V yang dirangkai kombinasi secara seri dan pararel seperti diatas hasilnya menjadi total 10.000uf/50V
Master,itu bukannya ada 8 elco yg di kombinasi ya?jadi harusnya nilai akhir 20.000uF/50V ya?
Apa sya gagal paham?
Maaf ter klo slah.
🙏🙏🙏
Bg mau tanya elko 10rb uf/ 80v sebnyak 2 buah saya seri untuk angkat 32vac 5a 1 set Toshiba
Nah jika saya paralel elkonya pertanyaan saya
1. Gimana cara ambil CT nya di elko paralel 2 buah?
2. Apakah uf jadi 20rb uf menambah kualitas seperti bass atau volume?
3. Bagusan mana seri atau paralel untuk spek power saya diatas
Makasih bg
1. Elco dipararel ya dipararel saja tak da hubungan dengan CT atau tidak. CT biasanya diambil dari trafo pin ct kan? Lihat rangkaian power supply CT klik disini
2. Elco ibaratnya untuk menambah nafas supaya tidak drop ketika bass besar atau ada tarikan arus yang besar
3. Elco seri atau pararel ada tujuannya, bukan karena bagus atau jelek. Hitungannya sudah dijelaskan dalam artikel
Bagaimana dengan output trafo 21v,aman ga om untuk 2biji elco 10000uf/50v ?
Masih aman, 21V dasri trafo ketika sudah disearahkan menjadi sekitar 30VDC dan elconya 50V. Jadi aman aman saja
Saya mau bertanya mas,kenapa ya sekring power amplifier putus terus ya,walaupun elconya sudah di cabut dan dioda bridge 8a 4biji sudah diganti baru,tapi sekring tetap putus,softstart relay bekerja 3-4detik,masalahnya ada di sofstart apa ditrafonya ya?soalnya trafo baru 16a gitu juga,sekring udah pake 20a,mksh mas
drivernya apakah sudah dicek? yg namanya sekring putus bararti ada yg short.
Berapa ukuran Capacitor filter yg tepat untuk PSU 10 ampere 70V DC?
Apakah ada rumus hitungannya?
Tentu saja ada hitungannya. Capasitor pada ouput power supply berguna sebagai filter agar bebas riak dan DC menjadi halus supaya tidak mempengaruhi rangkaian seperti dengung.
Nah riak ini akan muncul berbanding lurus dengan arus bebas, artinya arus beban tinggi maka riak semakin tinggi. jadi nilai kapasitansi capasitor harus tetap berada diatas meskipun arus tegangan berubah ubah, karena kapasitansi dari capasitor berbanding terbalik dengan jumlah riak.
Maka semakin besar daya power amplifier, maka akan semakin besar capasitor filter yg dibutuhkan untuk menjaga agar tegangangan yg bebas riak.
Tapi soal rumusnya saya kurang paham. Saya biasanya menggunakan capasitor filter power supply yaitu 1000uf untuk trafo hingga 1A, atau 2200uf untuk trafo 2-3A.
Menurut saya dengan trafo 10A dg tegangan 70V cukup diberi elco 10.000uf/100V. Atau 1000uf untuk setiap 1 ampernya.(catatan: ini itung itungan saya pribadi). Lebih besar lagi tidak ada masalah, hanya saja nanti biayanya akan menjadi lebih banyak.
Saya menyukai blog ini. Banyak ilmu yang saya dapat. Saya masih belajar karena masih awam tentang elelktro. Terimakasih banyak.
Mohon ijin bertanya, saya beli kit monoblock DMS-350 500WATT, saya ganti elco bawaan masing2 2200uf 63volt (masing2 4biji) menjadi 4700uf 50volt. Tapi malah protect. Mohon pencerahan agar suara bass lebih mantab, subwoofer legacy 250watt double coil (saya bikin 8 ohm). Pakai elco bawaan suaramasih sember. Mohon saran. Terima kasih.
ganti elco seharunya tidak masalah , semakin lebih besar makin bagus. Jika malah ptotect, saya tak paham sistemnya bagaimana kok bisa begitu