CATU DAYA DENGAN TABUNG HAMPA DIODA 5AR4 DAN 6CA4 Disusun Oleh Gading Cassandra NIM : 612008062 Skripsi Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga September 2014
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
CATU DAYA DENGAN TABUNG HAMPA DIODA
5AR4 DAN 6CA4
Disusun Oleh
Gading Cassandra
NIM : 612008062
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
September 2014
i
CATU DAYA DENGAN TABUNG HAMPA DIODA
5AR4 DAN 6CA4
Gading Cassandra
Nim : 612008062
Fakultas Teknik Program Studi Teknik Elektro
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
2014
Pembimbing :
DR. Matias H.W.Budhiantho
Ir. F. Dalu Setiaji, MT
INTISARI
Catu daya untuk penguat tabung hampa terdiri atas dua bagian yaitu catu
daya aras tinggi dan catu daya aras rendah. Tabung hampa dioda jenis 6CA4 dan
5AR4 digunakan sebagai penyearah catu daya aras tinggi. Catu daya yang dirancang
mampu menghasilkan 280V/41mA, 443V/194mA, tegangan negatif -15V, 2
keluaran 6,3V/3A dan satu keluaran 6,3V/0,9A. Catu daya yang dirancang memiliki
sistem soft-start dengan waktu bangkit 5 detik untuk catu daya aras tinggi dan 3 detik
untuk catu daya aras rendah. Efisiensi dari catu daya aras tinggi 54,2%. Catu daya
aras tinggi tegangan 280V memiliki regulasi beban 28,8% dengan riak keluaran
0,052% dan catu daya 430V memiliki regulasi beban 19,2% dengan riak keluaran
0,002%. Pengujian dengan penguat audio tabung 12AU7 dan EL34 dengan
menggunakan catu daya yang dirancang menghasilkan tanggapan frekuensi rata 100
Hz – 4 kHzdan THD penguat 4,8-5,1% yang cukup mantap dalam pengujian selama
2 jam.
ii
ABSTRACT
Vacuum tube audio amplifier’s power supply consist of two main parts which
are hight term power supply and low term power supply. 6CA4 and 5AR4 vacuum
tube diode are used as rectifier for high term power supply. Power supply is able to
produce 280V/50mA, 430V/200mA, negative voltage -15V, two outputs 6,3V.3A
and one output 6,3V/3A. Power supply has soft-start system with output voltage’s
rise time is 5 second for high term power supply and 3 second for low term power
supply. The efficiency of power supply is 54,2%. Load regulation of 280V power
supply is 28,8% with output ripply is 0,052%. Load regulation of 430V power supply
is 19,2% with output ripply 0,002%. As the main target of power supply designing,
audio amplifier with 12AU7 and EL34 vacuum tube testing result flat frequency
respond between 100Hz to 4kHz and THD 4,8-5,1% which is stable for 2 hour
testing.
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang selalu
memberikan jalan, kemudahan dan kelancaran sehingga penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir ini. Tiada yang bisa terjadi selain karena kehendak-Nya.
Semua yang telah penulis capai sejauh ini tentunya tidak lepas dari bantuan,
dorongan dan bimbingan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibuk Sinta Wibawati dan Mbah Putri Siti Mulyati yang telah mendidik dan
membesarkan penulis dengan penuh kasih sayang serta Cik Anna Lidia.
Beliau semua yang tak henti-hentinya mendukung penulis melalui doa, moril
serta materiil. Mbah uti, putune mbah sampun sarjana...
2. Bapak DR. Mathias H.W. Budhianto dan Bapak Ir. F. Dalu Setiaji, MT
selaku pembimbing yang dengan sabar membimbing, memberi saran serta
koreksi pada pengerjaan tugas akhir ini.
3. Semua dosen FTEK UKSW.
4. Nurul, yang sudah menjadi motivasi terbesar bagi penulis untuk segera
Gambar 2.2.9. Untai dasar IC regulator LM317............................................................. 27
Gambar 2.2.10. Tapis lolos bawah RC .......................................................................... 28
Gambar 2.2.11. Tapis lolos bawah LC .......................................................................... 28
Gambar 2.2.12. Untai tapis π (a) dengan induktor, (b) dengan resistor ........................... 28
Gambar 2.3.1 Penguat awal dengan tabung 12AU7 ....................................................... 30
Gambar 2.3.2. Pembelah fasa LTP dengan sumber arus konstan.................................... 31
Gambar 2.3.3. Untai penguat akhir ................................................................................ 32
Gambar 2.3.4. Kapasistansi pemanas (heater) dan katoda ............................................. 33
Gambar 3.1.1. Grafik tegangan jatuh piringan terhadap arus puncak piringan
pada beberapa jenis tabung hampa dioda ................................................ 40
Gambar 3.1.2. Untai setara catu daya dengan tabung hampa dioda ................................ 42
Gambar 3.1.3. Hambatan seri pada catu daya tabung hampa dioda ................................ 43
Gambar 3.1.4. Grafik arus piringan tabung hampa dioda ............................................... 44
Gambar 3.1.5 Grafik efisiensi tabung hampa diode penyearah gelombang
penuh .................................................................................................. 46
Gambar 3.1.6. Untai regulator tegangan tinggi dengan IC LM317 ................................. 47
Gambar 3.1.7. Grafik faktor riak penyearah tabung hampa diode .................................. 48
Gambar 3.1.8. Untai LM317 dengan sistem soft-start.................................................... 49
Gambar 3.2.1. Grafik tegangan jatuh tabung hampa dioda 6CA4 .................................. 53
Gambar 3.2.2. Grafik arus rata-rata per piringan terhadap efisiensi penyearah
dengan tabung 6CA4 .............................................................................. 56
Gambar 3.2.3. Untai catu daya 280V ............................................................................. 57
Gambar 3.2.4. Grafik tegangan jatuh tabung hampa dioda 5AR4 .................................. 60
Gambar 3.2.5. Grafik arus rata-rata per piringan terhadap efisiensi penyearah
pada tabung 5AR4 .................................................................................. 62
Gambar 3.2.6. Untai catu daya 430V ............................................................................. 64
Gambar 3.2.7. Waktu naik catu daya pemanas dengan sistem soft-start ......................... 66
Gambar 3.2.8. Untai catu daya pemanas ........................................................................ 66
Gambar 3.2.9. Untai catu daya negatif........................................................................... 67
ix
Gambar 4.1. Susunan peralatan pengujian catu daya aras tinggi .................................... 71 Gambar 4.2. Tegangan dan arus keluaran (a) catu daya 280V (b) catu daya