Membuat rangkaian DC to DC 12V to 310VDC untuk lampu led

  Halo gais dipostingan kali ini saya akan membuat rangkaian dc step up atau dc to dc, dari tegangan sumber 12VDC atau dari batere 12V yang akan saya naikkan ke tegangan tinggi 310 -370VDC,  untuk apa tegangan keluaran tersebut? nanti nya saya akan gunakan untuk menyalakan lampu 220V terutama lapu led atau lampu pijar, dan daya lampu yang bisa digunakan mulai dari 3-200W, sebenarnya ini adalah proyek saya untuk membuat lampu solar panel atau lampu tenaga surya,dengan budget yang miring, tapi bisa menghasilkan cahaya yang maksimal.  karena 2 bualan yang lalu saya membeli sebuah lampu led solar panel dengan harga kisaran 800rb,  cahaya seperti lampu led 5W,  dan semkin redup diatas jam 12malam.

Oke berikut ini skema rangkaian untuk DC to DC nya, rangkaian ini bisa juga digunakan untuk amplifier yang membutuhkan tegangan asimetris misalnya TPA3116 yang disupply menggunakan baterei 12V, jadi tegangan 12V dinaikan ke 24V supaya amplifiernya lebih maksimal, atau misal tpa3255 bisa dinaikkan ke 40-50VDC. rangkaian ini saya regulasi dan bisa diadjust outputnya, karena rangkaian ini saya khususkan untuk penggunaan lampu tenaga surya, ini saya tambahkan fitur untuk under voltage protection, jika tegangan dibawah 10V rangkaian akan mati, sehingga batere tidak mudah rusak. fitur ini juga bisa diadjust di Trimpot R35. kemudian ada sensor cahaya, menggunakan LDR, fitur ini untuk mematikan rangkian Step up ketika siang hari, dan dimalam hari baru aktif untuk menyalakan lampu. setingan sensitifitasnya ada di R42. sebenarnya fitur sensor cahaya ini sudah saya ambilkan dari charge solar panel, jadi ketika solar panel mendapatkan cahaya, lampu charging akan mati dan relay akan menghubungkan baterei ke pengecasan, dan memutus baterei ke rangkaian DC to DC. dan fitur sensor LDR tadi bisa difungsikan kalau pengecasan baterei tidak menggunakan Solar panel. 

Untuk memudahkan perakitan, saya buiatkan PCB layout nya  dengan dimensi PCB 9.8x7cm 2 layer, PCB layout ini bisa teman2 download di link yang ada dideskripsi. Karena PCB ini dual layer saya sarankan untuk mencetak PCBnya di JLCPCB.com, karena harga yang murah dengan kualitas yang bagus. untuk cara cetak PCB dijlcpcb bisa simak video berikut ini.

oke lanjut ke perakitan. PCB dari JLCPCB ini cukup cepat pengerjaanya dan juga pengirimannya kurang dari 2 minggu sejak order awal, PCB sudah datang ditempat saya, langsung saja kita rakit ,  persiapkan lat solder dan juga komponen yang dibutuhkan, untuk komponennya ini saya beli dari UTSOURCE.com, di UTSOURCE terdapat banyak sekali komponen2,  kita bisa pilih komponen yang kita inginkan, dengan kualitas komponen yang bagus, untuk pembayarannya bisa menggunakan Paypal atau Credit Card, jika teman2 tertarik membeli komponen di UTSOURCE, bisa kunjungi link yang ada dideskripsi.

Lanjut lagi kita pasangkan komponen ke PCB, pasang komponen sesuai label yang tertera di PCB.

Sekring sesuaikan dengan kapasitas arus solarpanel dan baterei. untuk heatsinknya ini saya ambil dari bekas PSU PC, ukurannya pas untuk rankaian ini. mosfet yang ssay gunakan 2 buah mosfet IRF3205. 

untuk core nya saya menggunakan core warna hijau, diameter 3cm, core ini banyak dipasaran dengan harga kisaran 18rb. untuk kawat lilitan primer saya gunakan kawat diameter 1mm sebanyak 2 rangkap, dan kawat sekunder 0.7mm 1x. untuk cara nglilitnya seperti ini, kita siapkan 2 buah kawat primer, ini panjangnya sekitar 40cm. 2 buah kawat primer ini biasa ditandai supaya nanti lebih mudah untuk menentukan titik CT nya, kita sebut saja kawat primer a dan B, kemudian kita lilitkan bareng 2 buah kawat primer ini, arah lilitan nya sama saya buat kekanan, arah awal ini nanti juga menentukan arah lilitan sekunder. lilit sebanyak 4 kali lilitan. maka jadinya seperti ini. 4 buah lilit, dan 4 buah titik, 2 pangkal dan ujung kawat A dan B. untuk membuat CT tinggal kita sambung saja pangkal B dengan Ujung A. jadi seperti ini , jangan sampai kliru nyambung CTnya, kalau kliru nayambung ujung pangkalnya malah jadi short atau hanya satu lilitan yang berfungsi.lanjut kita lilit bagian sekundernya, karena lilitannya cukup banyak, sekitar 130lilit, kawatnya saya tampung seperti ini, bahan ikalanya saya pake PCB. langsung saja kita lilit dari baliknya lilitan primer. untuk arah lilitan harus sama dengan primernya, kalau masih bingung, start atau awalnya bisa disamakan dengan lilitan primer, tapi titik outputnya berhadapan dengan lilitan primer.

lilit sebanyak 130kali lilit. 

nah seperti ini jadinya, karena output sekunder tidak CT jadi ckup menggunakan 1 kawat untuk sekundernya dengan 2 titik output, kalo primer wajib ct atau ada 3 titik input. lanjut pasang ke PCB, kit dc to dc nya sudah jadi dan siap untuk dites.

pasan kabel ke terminal baterai bat+ dan bat- , untuk pengetesan saya menggunakan 2 buah lampu, lampu pijar dan lampu led, dengan daya untuk lampu pijarnya 55W dan lampu LEDnya 50W. ini saya pasang satu kabel ke terminal outputnya, karena nanti yang satu saya pasang ampere meter, kenapa g pake clamp meter? karena arusnya nanti dibawah 1A atau masih miliamper,  saya blm pnya clamp meter yang versi miliamp, jadi pake avometer digital saja. untuk batereinya saya menggunakan baterei akii kering 12V 5Ah. Ini saya pasang volt meter untuk mengecek tegangan batere, terbaca 13.2V batere masih full terisi dan masih bagus ini,  pasang kabel batere ke terimanl + dan -. lampu led merah menyala ini menandakan baterei masuk ke rangkaian dc to dc, dan led kuning ini led protect tanda antara under voltage dan sensor cahaya aktif, karena ldr blm terpasang jadi ini tanda protect untuk under voltagenya, jadi kita set dahulu trimpot uvpnya, putar kekiri untuk menurunkan batas under voltagenya, untuk lebih detail cara setingnya bisa dilihat video yang ini. sementara ini saya putar kekiri untuk batas undervoltage nya supaya lebih turun, dan led warna kuning akan mati, otomatis PWM akan bekerja dan rangkaian dc stepnya juga sudah bekerja. kita coba cek tegangan outputnya, tegangan output terbaca skitar 308VDC, tegangan output ini bisa diseting dengan memutar trimpot ini, jika kita putar kekanan maka tegangan akan menurun dan sebaliknya. kita set tegangan di 310VDC, ini sama dengan kita menyearahkan tegangan AC PLN 220V, jadi sekitar 310VDC. 

Lanjut kita tes berapa daya yang dikeluarkan aki jika keadaan standby, atau rangkaian tanpa beban, saya pasangkan miliamper meter, sehingga kita bisa mengetaui arus yang masuk, dan dikalikan tegangan baterei, amper tertinggi terbaca 35mA atau 0.035A, ini naik turun karena belum ada beban pada rangkaian, jadi daya yang dikeluarkan aki saat standby yaitu. 0,035A dikali 13,11V yaitu 0.45W atau sekitar 450mW, cukup kecil sekali kalo keadaan standby sperti ini aki akan habis disekitar 133jam. untuk mengetahuinya  daya/jam baterei dibagi daya/jam beban. yaitu 12x5=60W/j dibagi 0.45W/jam=133jam, itupun kalau DoDnya 100%, untuk amannya kita buat 50% jadi 50% 133jam.= 66,5jam. atau sekitar 2 setengah hari aki baru habis, itu kalo standby saja. kalo ada beban? ya tinggal kita pakai rumusnya tadi.

Sekarang akan saya pindah miliampmeternya ke output, dan untuk melihat arus inputnya saya pasangkan clamp meter, kitasambungkan lagi baterenya, nah lampu sudah menyala, ini baru yang lampu led 50Wnya, arus  keluaran terbaca 135mA, dengan tegangan keluaran 310VDC , dan tegangan baterei 12.58 dengan arus 3.41A, jadi efisiensinya sekitar 97% di daya keluaran sekitar 42W.

Coba kita nyalakan lampu pijar nya, lampunya juga sangat terang sperti menggunakan listrik ac220V, lalu apakah aman menggunakan tegangan DC seperti ini, jawabnya sangat aman ya, yang penting khusus lampu LED atau lmpu pijar, dan nyalanya itu stabil ya, kalau digunakan untuk penerangan video sperti yang saya gunakan ini, tidak ada flicker untuk lampu led2 tertentu kalau pake langsung lstrik 220VAC itu ada flicker,

ini sudah pake dua lampu coba kita hitung efisiensinya lagi, Daya outputnya sekitar 95.7W dibagi daya input 99,5W  dikali 100$ yaitu skitar 96%. 

Jadi dengan menggunakan aki 12V 5Ah ini , baterei akan habis tidak ada  satu jam sekitar 36menit full untuk menyalakan 2 buah lampu ini. 

Lanjut kita tes fitur untuk sensor cahayanya, pasang LDR di sini, nah ini lampu protect langsung menyala, karena LDR mendapatkan cahaya yang cukup, jika kita ttup ldrnya maka led protect mati. untuk setingan sensitifitasnya ada ditrimpot dkat soket ldr ini.  jika kita putar kekanan maka akan semakin sensitif terhadap cahayam dan begitu sebaliknya. 

oke kita coba pasang lagi lampunya maka , lampu akan menyala ketika ldr mendapat cahaya, dan mati ketika saya tutup atau dalam keadaan gelap. 

Oke sekian video untuk dc to dc nya , semoga bermanfaat, dan nantikan proyek selanjutnya, jangan lupa untuk klik like share dan subscribe trimakasih.