gambar ini menampilkan skema rangkaian dan tata letak fisik untuk "LILIN ELECTRONIC (AC 110V ~ 220V)" dengan model "TL-151". Ini adalah sirkuit sederhana yang menghasilkan efek kelap-kelip cahaya, menyerupai nyala lilin, menggunakan lampu neon.
Daftar Komponen (berdasarkan gambar):
R1: 100K (Resistor)
R2, 3, 4: 1M (Resistor) - Ini adalah tiga resistor 1 Mega-ohm.
C1: 47KpF (Kapasitor 47 pikofarad). Ada kesalahan penulisan umum, seharusnya 47pF.
C2, 3, 4: 100KpF 50V (Kapasitor 100 pikofarad 50V) - Ini adalah tiga kapasitor 100pF.
D: 1N4007 (Dioda)
Ne1, 2, 3: Neonlamp (Lampu Neon) - Ini adalah tiga lampu neon.
Struktur Rangkaian dan Cara Kerja:
Rangkaian ini pada dasarnya adalah osilator relaksasi yang dirancang untuk mengedipkan lampu neon. Lampu neon memiliki karakteristik tegangan breakdown (penyalaan) dan tegangan holding (penahanan) yang unik, yang membuatnya cocok untuk sirkuit osilator sederhana.
Mari kita bagi cara kerjanya per bagian:
1. Bagian Catu Daya Sederhana (Rectifier dan Pembatas Arus):
R1 (100K) dan D (1N4007):
Sinyal AC 110V ~ 220V masuk ke rangkaian.
Dioda D (1N4007) berfungsi sebagai penyearah setengah gelombang (half-wave rectifier). Ini berarti hanya satu siklus (misalnya, siklus positif) dari tegangan AC yang dilewatkan, mengubah AC menjadi DC berdenyut (pulsating DC).
Resistor R1 (100K) berfungsi sebagai resistor pembatas arus. Karena tegangan input AC bisa sangat tinggi (hingga 220V), R1 membatasi arus yang mengalir ke seluruh rangkaian dan melindungi komponen lain dari kelebihan arus. Kapasitor C1 juga dapat berperan dalam membatasi arus.
C1 (47pF): Kapasitor ini (kemungkinan besar 47pF, bukan 47KpF) mungkin berfungsi sebagai filter tambahan atau bagian dari impedansi pembatas arus AC bersama dengan R1. Mengingat nilainya yang kecil, fungsinya lebih ke filtrasi frekuensi tinggi atau membantu stabilitas.
2. Bagian Osilator Relaksasi (untuk Ne1):
R2 (1M) dan Ne1 (Lampu Neon) serta C2 (100pF): Ini adalah inti dari satu unit osilator relaksasi yang mengedipkan Ne1.
Setelah disearahkan oleh D dan dibatasi oleh R1 dan C1, tegangan DC berdenyut akan mencoba mengisi Kapasitor C2 (100pF) melalui Resistor R2 (1M).
Lampu neon (Ne1) terhubung paralel dengan C2. Lampu neon membutuhkan tegangan tertentu (disebut striking voltage atau breakdown voltage, biasanya sekitar 60-90V untuk lampu neon kecil) untuk menyala.
Proses Kedipan:
Awalnya, C2 kosong, dan tegangan di atasnya rendah. Lampu Ne1 mati.
C2 mulai mengisi daya secara perlahan melalui R2.
Ketika tegangan pada C2 mencapai striking voltage Ne1, gas di dalam lampu neon terionisasi, menyebabkan lampu menyala. Saat menyala, lampu neon memiliki resistansi yang sangat rendah, sehingga dengan cepat membuang muatan dari C2.
Saat C2 membuang muatannya, tegangan di atasnya turun. Ketika tegangan turun di bawah holding voltage (tegangan yang diperlukan untuk menjaga neon tetap menyala, yang lebih rendah dari striking voltage), lampu neon akan padam.
Setelah lampu padam, C2 mulai mengisi daya kembali melalui R2, dan siklus ini berulang, menyebabkan Ne1 berkedip secara periodik.
Frekuensi Kedipan: Frekuensi kedipan ditentukan oleh konstanta waktu RC dari R2 dan C2. Semakin besar nilai R atau C, semakin lambat pengisian dan pengosongan, sehingga semakin lambat kedipannya.
3. Bagian Osilator Paralel (untuk Ne2 dan Ne3):
Ne2 dan Ne3, R3, R4, C3, C4:
Rangkaian ini mengadopsi tiga unit osilator relaksasi yang identik secara paralel, masing-masing dengan resistor (R2, R3, R4) dan kapasitor (C2, C3, C4) serta lampu neon (Ne1, Ne2, Ne3) sendiri.
Karena nilai R dan C untuk setiap unit adalah sama (1M dan 100pF), idealnya mereka akan berkedip dengan frekuensi yang sama.
Namun, dalam praktiknya, ada sedikit variasi pada toleransi komponen dan karakteristik lampu neon itu sendiri. Variasi kecil ini menyebabkan setiap lampu neon berkedip sedikit tidak sinkron satu sama lain, menciptakan efek visual yang lebih acak dan menyerupai kelap-kelip nyala lilin alami. Inilah mengapa ada tiga lampu neon yang bekerja secara independen.
Fungsi "Lilin Electronic":
Tujuan dari rangkaian ini adalah untuk meniru efek visual dari nyala lilin yang berkedip-kedip, tetapi menggunakan komponen elektronik dan lampu neon sebagai pengganti api. Ini sering digunakan sebagai lampu hias atau dekorasi. Tegangan AC 110V ~ 220V menunjukkan bahwa alat ini dapat digunakan di berbagai wilayah dengan standar tegangan listrik yang berbeda.
Ringkasan:
Rangkaian "Lilin Electronic TL-151" bekerja dengan menggunakan dioda untuk menyearahkan AC menjadi DC berdenyut, kemudian menggunakan tiga sirkuit osilator relaksasi yang identik namun independen. Setiap osilator mengisi kapasitornya melalui resistor, dan ketika tegangan pada kapasitor mencapai ambang batas lampu neon, lampu akan menyala dan dengan cepat membuang muatan kapasitor, lalu padam saat tegangan turun. Proses ini berulang, menyebabkan lampu neon berkedip. Karena variasi kecil antar komponen, kedipan setiap lampu neon sedikit tidak sinkron, menciptakan efek visual yang acak seperti nyala lilin asli.