Fungsi Resistor 0,1 ohm 5 watt di power suply

Pada Power supply linear dengan arus besar, transistor pass 2N3055 sering dipasang secara paralel untuk meningkatkan kemampuan membawa arus. Misalnya dua, tiga, atau lebih transistor 2N3055 digunakan bersama pada bagian out put.

Ketika beberapa transistor 2N3055 di paralel, masing-masing transistor tidak selalu mempunyai karakteristik VBE dan penguatan arus yang sama. Perbedaan ini juga dipengaruhi oleh proses produksi transistor secara massal di pabrik. Meskipun memiliki tipe dan nomor seri yang sama, setiap transistor tetap dapat mempunyai toleransi parameter akibat perbedaan kecil selama proses fabrikasi semikonduktor.

scema powers uply ps-010Saturn electronics

Jika transistor langsung di paralel tanpa resistor pada emitor, pembagian arus dapat menjadi tidak seimbang.

Karena itu pada banyak desain power supply linear digunakan resistor bernilai rendah, misalnya 0,1 ohm, pada masing-masing emitor transistor 2N3055.

Fungsi Utama Resistor 0,1 Ohm 5 watt

Fungsi utama resistor 0,1 ohm 5 watt pada emitor transistor 2N3055 paralel adalah sebagai emitter ballast resistor atau resistor penyeimbang arus.

Resistor ini membantu membuat pembagian arus antar transistor menjadi lebih stabil. Ketika salah satu transistor mulai mengambil arus lebih besar, voltage drop pada resistor emitornya juga meningkat. Kondisi tersebut memberikan efek umpan balik negatif yang cenderung mengurangi arus transistor tersebut.

Dengan demikian transistor lain yang dipasang paralel dapat mengambil bagian arusnya masing-masing.

Kenapa 2N3055 Tidak Boleh Langsung Diparalel?

Secara teori, transistor yang identik dapat diparalel. Namun dalam praktiknya setiap transistor mempunyai perbedaan karakteristik, misalnya:

VBE tidak persis sama.
Gain atau hFE berbeda.
Karakteristik temperatur berbeda.
Resistansi internal berbeda.
Kondisi dan umur transistor dapat berbeda.
Hasil produksi massal di pabrik tidak pernah benar-benar identik.

Dalam produksi massal, transistor dengan tipe yang sama tetap di buat dalam batas toleransi tertentu. Perbedaan kecil pada proses fabrikasi dapat menyebabkan nilai VBE, hFE, leakage current, dan karakteristik temperatur setiap transistor sedikit berbeda.

Perbedaan tersebut dapat menyebabkan satu transistor mengambil arus lebih besar daripada transistor lainnya.

Jika transistor yang mengambil arus paling besar menjadi lebih panas, karakteristik transistor dapat berubah sehingga arusnya semakin meningkat. Kondisi ini dapat menyebabkan thermal runaway.

Cara Kerja Resistor Emitter 0,1 Ohm 5 watt

Resistor 0,1 ohm 5 watt dipasang secara seri pada masing-masing emitor transistor 2N3055.

Secara sederhana susunannya dapat digambarkan seperti berikut:

             + OUTPUT
                 |
         +-------+-------+
         |       |       |
        C|      C|      C|
     2N3055   2N3055  2N3055
        E|      E|      E|
        R       R       R
      0,1Ω    0,1Ω    0,1Ω
        |       |       |
         +------+------+
                 |
              LOAD (-)

Setiap transistor mempunyai resistor emitornya sendiri. Resistor tersebut tidak dipasang satu resistor untuk seluruh transistor, tetapi masing-masing transistor mendapat resistor emitter.

Bagaimana Resistor Ini Menyeimbangkan Arus?

Misalnya terdapat dua transistor 2N3055 yang dipasang paralel. Karena perbedaan karakteristik akibat toleransi produksi pabrik, transistor pertama cenderung mengambil arus lebih besar.

Ketika arus transistor pertama meningkat, arus yang melewati resistor 0,1 ohm juga meningkat. Akibatnya voltage drop pada resistor tersebut meningkat.

Voltage drop ini membuat tegangan emitter transistor naik relatif terhadap basisnya sehingga kecenderungan transistor untuk mengambil arus lebih besar menjadi berkurang.

Inilah mekanisme negative feedback lokal yang membantu menyeimbangkan arus kedua transistor.

Contoh Perhitungan

Misalkan satu transistor 2N3055 mengalirkan arus sebesar 5 A melalui resistor emitter 0,1 ohm.

Voltage drop pada resistor:

V = I × R

V = 5 × 0,1 = 0,5 V

Jadi terdapat sekitar 0,5 V pada resistor emitter tersebut.

Daya yang dibuang resistor:

P = I² × R

P = 5² × 0,1 = 2,5 W

Artinya pada arus 5 A, resistor 0,1 ohm membutuhkan rating daya yang cukup. Dalam praktik desain power supply, rating resistor sebaiknya mempunyai margin yang memadai terhadap disipasi normal dan kondisi beban.

Kenapa Nilainya 0,1 Ohm?

Nilai 0,1 ohm merupakan kompromi antara efektivitas balancing dan penurunan tegangan output.

Jika nilai resistor terlalu besar, pembagian arus memang semakin kuat tetapi voltage drop dan disipasi daya juga meningkat.

Sebaliknya, jika nilainya terlalu kecil, efek penyeimbangan arus menjadi semakin lemah.

Nilai Resistor	Efek
0,01 Ω	Voltage drop kecil, efek balancing lebih lemah
0,05 Ω	Balancing lebih ringan dengan drop rendah
0,1 Ω	Sering digunakan sebagai kompromi balancing dan voltage drop
0,22 Ω	Balancing lebih kuat tetapi voltage drop dan panas meningkat

Resistor Harus Dipasang pada Setiap Emitor

Ini bagian yang sangat penting ketika merakit atau memperbaiki power supply linear menggunakan beberapa 2N3055.

Jangan memasang satu resistor 0,1 ohm setelah semua emitor digabung jika tujuan resistor tersebut adalah menyeimbangkan arus antar transistor.

Konfigurasi yang benar adalah:

scema final untuk power suply linear

Dengan konfigurasi tersebut, setiap transistor mempunyai resistansi emitter masing-masing sehingga mekanisme balancing dapat bekerja secara individual.

Apakah Resistor 0,1 Ohm 5watt Bisa Diganti Kawat?

Tidak disarankan.

Jika resistor emitter 0,1 ohm diganti dengan kawat, efek ballast resistor hilang. Transistor yang mempunyai karakteristik sedikit lebih kuat dapat mengambil arus lebih besar daripada transistor lainnya.

Pada beban tinggi, ketidakseimbangan tersebut dapat menyebabkan salah satu transistor bekerja jauh lebih berat dan mengalami panas berlebih.

Apakah Semua Power Supply 2N3055 Wajib Menggunakan 0,1 Ohm 5 watt ?

Tidak harus 0,1 ohm. Nilai resistor ditentukan berdasarkan desain rangkaian, jumlah transistor, target arus, karakteristik transistor, dan metode pembagian arus yang digunakan.

Yang penting adalah memahami bahwa ketika resistor tersebut berfungsi sebagai emitter ballast, nilainya harus dipilih berdasarkan kebutuhan rangkaian dan kemampuan daya resistor.

Kesalahan yang Sering Terjadi

Memparalel 2N3055 tanpa resistor emitter.
Menggunakan satu resistor untuk seluruh transistor.
Mengganti resistor 0,1 ohm dengan jumper.
Menggunakan resistor dengan watt terlalu kecil.
Memasang transistor tanpa memperhatikan pendinginan.
Mengabaikan perbedaan karakteristik transistor.
Menguji power supply pada arus besar tanpa pembatas arus.

Kesimpulan

Pada power supply linear yang menggunakan beberapa transistor 2N3055 secara paralel, resistor 0,1 ohm pada masing-masing emitor berfungsi terutama sebagai emitter ballast resistor untuk membantu membagi dan menyeimbangkan arus antar transistor.

Perbedaan karakteristik antar transistor dapat terjadi karena toleransi komponen, kondisi penggunaan, dan proses produksi transistor secara massal di pabrik. Oleh karena itu, transistor dengan tipe yang sama pun belum tentu mempunyai VBE, hFE, dan kemampuan menghantarkan arus yang benar-benar identik.

Resistor ini menghasilkan sedikit voltage drop ketika arus mengalir. Voltage drop tersebut memberikan negative feedback lokal sehingga transistor yang cenderung mengambil arus terlalu besar akan mengalami pengurangan kecenderungan arusnya.

Karena bekerja pada arus besar, resistor 0,1 ohm juga harus mempunyai rating daya yang sesuai. Jangan menggantinya dengan kawat atau jumper karena dapat menghilangkan fungsi balancing dan meningkatkan risiko ketidakseimbangan arus serta thermal runaway pada transistor 2N3055.