Rangkaian joule thief Inverter DIY

Rangkaian joule thief – Pada artikel sebelumnya, saya telah menulis tentang Cara membuat lampu emergency sendiri. Namun lampu emergency yang saya buat sebelumnya menggunakan LED dengan menggunakan rangkaian charger yang di supply oleh baterai 3.7 volt.

Sebagai perbandingan, dalam artikel ini saya akan membuat lampu emergency menggunakan lampu 220volt yang biasa di pakai dirumah. Tentu dalam skema rangkaian nya terdapat perbedaan dimana untuk menyalakan lampu 220 volt menggunakan baterai 3.7 volt harus menggunakan rangkaian joule thief.

Untuk membuat lampu emergency yang menggunakan rangkaian joule thief ini bisa di dapatkan dari barang elektronik bekas. Disini saya memanfaatkan PSU komputer yang kebetulan rusak. Dari pada jadi rongsokan mending ambil komponen yang masih bagus agar bisa dimanfaatkan. Oke langsung saja ke pembahasan

Definisi joule thief

Berdasarkan dari nama nya joule adalah Satuan untuk energi dan Thief artinya pencuri. Jadi rangkaian ini akan mencuri energi yang masih tersimpan pada sumber energi / sumber tegangan.

Komponen yang digunakan

• trafo ferit bekas power suplai komputer
• elco 104 (0.1 µF 275 volt)
• transistor tip 41 dan heatsink
• resistor 470 Ω (2 pcs) dan 100 Ω
• Baterai 18650 dan holder
• PCB bolong
• Switch
• Kabel jumper

Komponen utama dalam rangkaian ini adalah transistor yang berfungsi sebagai saklar, dan trafo ferit sebagai penguat. Untuk komponen pendukung ialah resistor dan capasitor sebagai filter tegangan input. Dengan komponen ini kita sudah bisa membuat inverter yang berfungsi sebagai penguat daya ataupun menguatkan tegangan.

Cara pembuatan rangkaian joule thief

ambil trafo bekas psu komputer yang sudah rusak. trafo nya ialah yang paling besar yang ada di posisi pada gambar di bawah ini :

Pasang trafo nya pada pcb bolong dan lalu kaki nya disolder

Sebenarnya yang kita butuhkan disini ialah hanya 1 buah resistor yang bernilai 300-350 Ω,namun berhubung saya tidak ada resistor dengan nilai tersebut maka saya menggunakan 2 buah resistor 470 Ω yang di pararel dan di seri dengan 1 buah resistor 100 Ω. lalu tambahkan elco sebagai filter.

Pasang resistor dan elco nya dan langsung solder seperti gambar dan skema di bawah ini.

Setelah itu pasang transistor dan heatsink nya. Biasanya transistor pada rangkaian joule thief akan menghasilkan panas berlebih, oleh sebab itu kita tambahkan heatsink yang berfungsi untuk menghilangkan panas

Jika sudah, pasang juga holder baterai dan buat lubang kecil pada pcb nya untuk memperekat holder baterai sehingga bisa kita kencang kan dengan baut

Buat juga lubang kecil untuk menempatkan switch nya seperti gambar dibawah ini :

Solder kabel holder baterai nya yang merah (positif) lalu hubungkan ke switch dan tambahkan jumper yang dihubungkan ke kaki CT trafo. Contoh  seperti gambar dan skema di bawah ini :

Kaki CT pada trafo ex PSU komputer ialah kabel yang tampak seperti belalai. Contoh gambar di bawah ini :

Solder kabel holder baterai nya yang hitam (negatif) dan dihubungkan ke kaki emitor transistor. sedangkan kaki basis TR dihubungkan ke resistor, dan kaki common dihubungkan ke trafo. Untuk lebih jelas lihat skema lengkap pada gambar di bawah ini :

Prinsip kerja rangkaian joule thief

Rangkaian ini bekerja dengan secara cepat, dimulai Saat arus listrik mengalir dari kutub positif baterai ke ke kaki ct trafo yangg secara bersamaan Arus positif masuk ke kumparan sekunder dan R yg di filter dengan elco.

Fungsi R disini ialah mengalirkan arus kaki Basis. ketika kaki Basis dilewati arus listrik maka tr menjadi aktif dan berfungsi sebagai saklar sehingga arus dari kaki kolektor menuju ke Emitor yg terhubung ke kutub negative baterai.

Dengan ini Maka terjadilah short dari kutub positif dan negative sehingga terjadilah fluks kumparan sekunder dan primer.

arah medan magnet primer dan sekundernya berlawanan arah, dan sepersekian detik arus dari kaki basis tr juga menutup. hal ini membuat electromagnet tersebut tiba-tiba hilang dan bertransformasi menjadi Voltase, maka kumparan primer kembali netral untuk mengalirkan arus yang dibatasi R sehingga kaki basis kembali teraliri arus. Siklus ini terjadi berulang-ulang.

Perhitungan lama nyala lampu

Hal ini tergantung dari sumber tegangan yang kita pakai. sebagai contoh dalam joule thief yang saya buat atau dalam rangkaian ini saya memakai baterai lithium 18650 teg 3,7 volt dan arus 1500mAH  atau menggunakan persamaan

vB x iB x tB = vL x iL x tL

berarti tinggal kita masukkan nilainya disini

3,7 x 1500mAH  x t

mAH adalah satuan perjam jadi kalo 1500mAh itu sama dengan 1,5 aH dan artinya kita menggunakan hitungan perjam jadi t = 1 jam = 3600 detik .

3.7 x 1,5 x 3600 = 19980 j

vL x iL x tL

untuk mengetahui tegangan dan arus dari out atau lampunya maka disini menambahkan volt meter dan ammeter.

47 v x 6mA x t =

6 mili ampere kalo dikonversikan menjadi 0,01 A maka

47 x 0,01 = 0,47 t

Jadi hasil dari perhitungan baterai kita bagi dengan hasil dari perhitungan out lampu maka

19980 / 0,47 = 42510 detik

42510 detik = 11.8 jam

Jadi lama nyala lampu pada rangkaian ini dapat bertahan berkisar 11,8 jam. wow lama banget ya. Tapi hitungan ini bukanlah mutlak karena kita disini Cuma menggunakan trafo yang tersedia di simulasi ini.

sedangkan untuk real nya kita menggunakan trafo bekas power suplai komputer, jadi mungkin ada perbedaan pada tegangan dan arus yang keluar pada lampu tersebut. tapi secara rumus perhitungan nya juga sama seperti ini jika kalian mencoba melakukan perhitungan pada yang real.