Cara menghitung efisiensi smps

Hello gais, divideo kali ini saya akan mereview SMPS untuk Audio Amplifier produk dari Sinar Jaya Audio aka Om Wahab dari Mojokerto. saya tidak akan full review SMPS ini tapi saya akan mencoba test efisiensi daya dari SMPS ini. Efisiensi daya SMPS semakin tinggi maka, semakin kecil daya Input yang terbuang,  dalam kata lain semakin irit pengguanaan listrik , daya input yang terbuang biasanya dibuang lewat panas. bisa melalu mosfet, induktor/trafo, diode. Efisiensi SMPS ini biasanya lebih tinggi dari Trafo konvensional  , tapi tergantung juga sistim SMPSnya. Efisiensi smps rakitan lokal yang pernah saya ukur dikisaran 70-98% ,kalau efisiensi catu daya dari Trafo konvensional atau trafo besi yang pernah saya ukur sekitar 70-80% . artinya daya yang terbuang sekitar 20-30%.  misalkan saya punya PSU menggunakan Trafo besi yang bisa mengeluarkan daya 1000W. maka daya AC PLN yang diperlukan sekitar 1428W jika efisiensinya 70%. cara menghitung daya yang dibutuhkan untuk mengeluarkan daya 1000W di efiensi 70% yaitu 1000/70% = 1428W, kalau 80% / 90%??  

kalau semakin besar efisiensinya maka daya input yang dibutuhkan semakin sedikit.  Tidak hanya SMPS, Audio amplifier pun juga . perhitungan prosentase efisiensi tetap sama dengan rumus Daya Output/Daya input di X 100%. maka akan ketemu efisiensinya. kalau amplifier diukur daya input dari DC supply bukan dari input PLNnya. dan efisiensi terbaik untuk saat ini masih dipegang topology class-D amplifier. itulah salah satu alasan kenapa Class-D Sering disandingkan dengan SMPS, supaya efisiensinya juga bisa semaksimal mungkin tanpa mengurangi kualitas audionya, dengan catatan smps yang memang bagus digunakan untuk audio. 

Apa saja yang mempengaruhi efisiensi daya dari SMPS?

kalau untuk smps karena rangkaian kompleks, jadi semua saling berkaitan, bisa mulai dari topology apa yang digunakan, faktor desain layout PCB, trafo, dll. berbeda dengan trafo besi, biasanya pemilihan keren kawat tembaga, dan kerapatan lilitan. itu yang berpengaruh. 

Dan smps yang akan saya coba ini spek yang tertera daya keluaran mampu di 4500W, smps dengan daya besar ini sudah turah2 kalau digunakan untuk kit amplifier class-d fullbridge D2K5 1 buah. 

saya tidak akan tes daya maksimumnya karena listrik AC saya blm mampu kluar segitu bisa trip duluan karena listrik cuma 1200VA. katakan efisiensi smps ini 90% maka daya AC PLN yang dibutuhkan yaitu 5000W, maka listrik saya tidak akan sanggup mencapai daya 5000W.

 bagi teman2 yang pengen beli jadi smps ini link nya ada dideskripsi, atau yang pengen ngrakit sendiri PCBnya juga tersedia linknya.  smpsini juga sudah tersedia ekstra 12V untuk bias dan juga 12V  untuk supply kipas. 

OKe langsung saja kita tes, alat ukur yang dibutuhkan untuk mengetahui efisiensi smps, ada Input Power Meter, saya menggunakan power meter forward instrument UI2011, power meter ini bisa mengukur daya hingga 6000W tapi arus maksimal yang bisa diukur 20A. selain menggunakan power meter seperti ini teman2 juga bisa menggunakan power meter yang seperti ini, atau ini. atau bisa juga menggunakan voltmeter dan tang amper, dan dikalikan untuk mendapatkan nila daya inputnya. kemudian untuk pengukuran daya keluaran saya menggunakan tang amper dan voltmeter. untuk bebanya saya menggunakan resistor dummy load,  ada beberapa resistor dengan nilai yang berbeda2 dan saya seri untuk mendapatkan nilai mulai dari 25.51 ohm hingga 4.2ohm. tapi nanti saya tes di 25ohm ohm hingga 10.5 ohm. 

kemudian kita nyalakan smpsnya, pasang kabel ac input AC 220V disini. kemudian pasang beban di output + -, bukan rail ke gnd, tapi salah satu kabel ke bebn langsung jang disambung. 

kemudian pasang voltmeter di output + -. untuk mengetahui berapa drop tegangan ketika diberi beban. kemudian pasang tang amper dijalur output yang kebeban langsung.  kemudian kita nyalakan smpsnya.

start awal smps ini menyedot daya hingga 190W, dan saat idle memakan daya 20W. 

output tegangan sekunder 182V atau kalau ct nya sekitar 91VDC CT.

lanjut kita coba  beri beban di 25ohm dahulu berapa daya input dan outputnya.

Daya input AC PLN terbaca 1377W dan output nya 179.4V dikali 6.59A = 1182W

jadi efisiensi di keluaran daya  di 1182W = 1182/1377 x 100% = 85%

Lnjut kita turunkan beban di 12ohm, berapa daya input dan outputnya.

Daya input AC PLN Terbaca 2557W dan outputnya 176.24 dengan arus keluaran 13.53A jadi daya outputnya 2384W.

Sehingga efisiensinya di keluaran daya 2384W yaitu 2384/2557x 100% = 93%

lnjut saya coba tes di 10ohm , 

nah listrik padam, mcb karena overload. saya coba nyalakan lagi, ini sudah menyala, jadi bukan karena smpsnya yang short tapi karena kelebihan beban sehingga menyebabkan mcb trip dan listrik padam,

ini saya coba tes lagi di 25ohm  dan msh terbaca daya keluaran seperti tadi, coba tes di 10 ohm , 

nah trip lagi.  lstrik saya blm bisa buat load dikisran 3kw, mungkin pas lagi kurang maksimal juga plnnya. soalnya kmrn pas di load d2k5 itu bisa kluar smpe 3.3kw tapi cmn itungan detik scra kontinyu.

jadi kecimpulan nya, smps ini efisiensinya bisa mencapai 93% dikeluaran daya 2384W, kalau keluaran diatasnya lagi , mungkin bisa lebih tinggi atau mungkin bisa lebih rendah.  tapi kata mas wahab selaku perakitnya di 4.5kw itu efisiensi dikisaran 90%, jadi efiesiensi smps ini terhitung cukup tinggi. dan rekomended buat temen2 yang kepengen smps dengan daya 4500W, bisa untuk mensuplay 4 buah class-d halfbridge 90VDC, atau kalau fullbridge kalauu 2 kit, masih terlalu mepet kalau pass full load. kalau 2 kit fullbridge , amplifier bisa dilimit  outputnya di 2000W .

oke cukup sekian videonya, semoga bermanfaat jangan lupa untuk klik like share dan subscribe.