Fungsi Kontrol Suhu Pada Power-amplifier

Advertisement

Power-amplifier pada sistem audio yang menggunakan transistor-transistor akhir bipolar biasanya selalu menerapkan pengontrolan suhu otomatis tersendiri. Ini memang mutlak diperlukan karena sifat transistor bipolar yang kinerjanya cukup dipengaruhi oleh kenaikan suhu.
Apabila sebuah transistor telah menjadi panas karena menghantarkan arus yang sedemikian besar, tegangan basis-emitornya akan cenderung menurun. Apabila setelan untuk tegangan basisnya tetap, maka arus yang dihantarkan transistor akan menjadi semakin besar. Jika tidak dikompensasi maka arus mengalir yang dihantarkannya akan terus membesar seiring dengan meningkatnya suhu transistor.
Ketika arus telah mencapai limit SOAR (Safe Operating Area) bagi transistor tersebut, maka ia akan segera rusak.

Sistem pengontrolan suhu pada power amplifier mencakup pengurangan panas secara fisik dengan heatsink (keping pendingin) dan juga kompensasi terhadap kenaikan panas transistor yang umumnya melalui penggunaan komponen peka suhu seperti resistor NTC atau komponen semikonduktor yang mudah dipengaruhi oleh suhu seperti dioda dan transistor berdaya kecil.
Perhatikan beberapa gambar berikut :

Pada gambar (A) diperlihatkan kompensasi panas transistor akhir T2 dan T3 pada power-amplifier sistem OT dengan NTC. NTC ini dipasang menempel pada bagian heatsink transistor.
Apabila suhu transistor meningkat, panas yang tersalur ke heatsink juga akan meningkat. NTC yang menempel pada bagian heatsink pun akan terkena radiasi panas dari heatsink ini, akibatnya nilai resistansi NTC akan menurun.
Karena NTC terangkai pada sirkit basis transistor-transistor akhir, maka penurunan nilai resistansinya akan berefek menurunkan setelan tegangan basis sehingga menurunkan setelan arus stasioner bagi transistor-transistor akhir tersebut. Dengan menurunnya setelan tegangan basis maka arus yang ditarik oleh transistor pun otomatis menjadi berkurang pula. Jika arus kerja transistor dikurangi, berarti efek panas menjadi dikurangi juga. Begitulah kompensasi terhadap panas yang berlebihan dilakukan.

Pada gambar (B) diperlihatkan kompensasi panas transistor akhir T4 dan T5 pada power-amplifier sistem OTL atau OCL dengan dioda D1 dan D2.
Telah diketahui bahwa salah satu sifat dioda adalah menurunnya tegangan maju (FVD, Forward Voltage Drop) jika dioda mengalami panas pada batasan tertentu. Apabila dioda-dioda ini mendapatkan radiasi panas dari heatsink transistor, tegangan majunya akan menurun. Menurunnya tegangan maju dioda akan berefek setelan tegangan untuk basis transistor-transistor driver T2 dan T3 menjadi diturunkan juga karena ia berada di sirkit basisnya. Dengan demikian setelan kerja transistor-transistor akhir menjadi dikurangi pula, arus yang ditariknya pun akan menurun.

Pada gambar selanjutnya di atas tampak kompensasi panas transistor-transistor akhir dengan sebuah transistor berdaya kecil T6. Transistor ini terangkai pada sirkit basis transistor-transistor driver.
Apabila T6 mendapatkan radiasi panas dari heatsink transistor-transistor akhir, maka arus yang ditariknya akan cenderung menaik seiring peningkatan suhu. Akibatnya setelan tegangan di sirkit basis transistor-transistor driver akan menurun juga sehingga dengan demikian arus yang mengalir pada transistor-transistor akhir juga jadi terkurangi.

Demikianlah fungsi pengontrolan suhu otomatis yang ada pada power-amplifier audio.
Fungsi pengontrolan suhu ini selayaknya berjalan sebagaimana mestinya, karena itu dalam setiap perakitan berbagai power-amplifier seharusnya komponen-komponen pengindera panas perlu ditempelkan ke heatsink transistor-transistor akhir. Setidaknya diletakkan cukup dekat dengan heatsink transistor agar panas dari heatsink dapat menjalar kepadanya.
Dengan bekerjanya fungsi pengontrolan panas transistor, sebuah rangkaian power-amplifier akan dikatakan telah beroperasi secara normal. Jika tidak, maka sebenarnya power-amplifier tersebut beroperasi secara abnormal, meskipun tetap menghasilkan bunyi.
Power-amplifier yang normal tidak akan mudah rusak karena panas yang berlebihan.
Penambahan heatsink yang sangat lebar atau bahkan pemberian kipas pendingin ekstra bisa jadi tidak terlalu diperlukan. Kalaupun tetap ditambahkan juga, barangkali itu hanya akan menjadi pelengkap saja untuk penggunaan yang lama serta senantiasa dalam keadaan “full power”...


Tulisan lain sehubungan Power-amplifier :
Tekhnik Audio, Power-amplifier OT
Tekhnik audio, Power-amplifier OTL
Tekhnik audio, Power-amplifier OCL .