rangkaian elektronik sederhana

DC KE AC INVERTER

I. Topik : DC ke AC Inverter

II. Tujuan : untuk mengetahui prinsip kerja inverter

III. Hari/tanggal : Sabtu, 11 Juni 2011

IV. Alat dan Bahan

1. Transformator 0.5 A

2. Hambatan 10 Ohm 2 buah

3. Hambatan 150 Ohm 2 buah

4. Kapasitor 68 2 buah

5. Transistor TIP3055 2 buah

6. Dioda HEP 154 Silicon 2 buah

V. Cara Kerja

1. Merangkai sesuai dengan alat yang tersedia seperti pada gambar.

2. Menghubungkan kedua kutup DC pada catu daya (saklar off).

3. Menghubungkan multi tester pada keadaan mengukur tegangan AC output (keluaran trafo).

4. Menghidupkan saklar keadaan on pada tegangan 3 hingga 12 volt.

5. Mengukur tegangan output pada keluaran trafo dan memasukkan kedalam tabel yang tersedia.

VI. Dasar Teori

Menurut Agus Bejo (2003), Inverter adalah konverter DC ke ACdengan tegangan dan frekuensi keluaran dapatdiatur. Ada beberapa jenis inverterdiantaranya adalah inverter PWM (Pulse WidthModulation). Keuntungan operasi inverter PWMsebagai teknik konversi dibanding dengan jenis-jenisinverter lainnya adalah rendahnya distorsiharmonik pada tegangan keluaran dibanding denganjenis inverter lainnya. Inverter PWM Sinusoida satu fase menghasilkan pulsa PWM bolak balik satu fase dengan nilai tegangan bolak balik efektifnya dirumuskan sebagai berikut:

dengan Vrms = tegangan efektif

v = fungsi tegangan

T = perioda

Oleh karena pada inverter SPWM nilai tegangan masukan DC adalah konstan maka tegangan rms dapat juga dirumuskan :

dengan Vrms = tegangan efektif

VDC = tegangan searah inverter

Tp = lebar pulsa tinggi dalam 1 periode

T = perioda

Untuk menghasilkan sinyal PWM tersebut dapat menggunakan 2 buah sinyal sinus dan 1 sinyal segitiga atau dengan menggunakan 1 buah sinyal sinus dan 2 buah sinyal segitiga. Pada proses pembangkitan SPWM dengan menggunakan 2 buah sinyal sinus dan sebuah sinyal segitiga, dilakukan pembandingan amplitudo antara sinyal segitiga dengan sinyal sinus. Sinyal penggerak akan dibangkitkan apabila amplitudo sinyal sinus lebih besar daripada amplitudo sinyal

segitiga. Masing-masing sinyal penggerak digunakan untuk penyaklaran sehingga diperoleh sinyal PWM. Proses pembangkitan SPWM tersebut dapat dilihat pada gambar

Gambar 1. (a) Proses pembandingan antara sinyal

pembawa dengan sinyal referensi, (b) Sinyal

penggerak A, (c) Sinyal penggerak BN,(d) Sinyal SPWM

Menurut Nugraha (2008) Penyearah tak terkontrol 1 fasa gelombang

Penuh. Penyearah digunakan untuk mengubah besaran ACmenjadi besaran DC. Penyearah tipe ini dipilih karena padaaplikasi dilapangan sumber AC 1 fasa lebih mudah ditemukandaripada sumber AC 3 fasa. Selain itu, penyearah jenis inimenyediakan tegangan keluaran rata-rata yang lebih tinggi,ripple pada tegangan keluarannya lebih kecil dan frekuensiripple yang lebih tinggi dibandingkan dengan penyearah satufasa setengah gelombang. Dengan demikian, kebutuhan untukmenghaluskan gelombang arus beban dan tegangan bebanmenjadi lebih sederhana. Di dalam penyearah 1 fasagelombang penuh, terdapat empat dioda yang konduksi secaraberpasangan. Oleh karena itu akan diperoleh tegangan outputyang lebih rata, sedang frekuensi ripple-nya menjadi dua kalidari frekuensi input.Inverter merupakan suatu rangkaian yang terdiri dari beberapa saklar yang bekerja secara teratur dan terus menerus untuk menghasilkan tegangan bolak-balik. Agar proses pensaklaran sesuai dengan yang diharapkan, maka diperlukan suatu rangkain pemicuan. Frekuensi pensaklaran ditentukan oleh frekuensi pulsa yang dihasilkan oleh rangkaian pemicuan.

R dan C adalah resistor eksternal dan kapasitor eksternal pada rangkaian pemicuannya.

Gambar 2.7 Cara kerja rangkaian pemicuan

Trafo driver merupakan sebuah trafo yang difungsikan untuk mendrive MOSFET (sebagai saklar) yang digunakan pada rangkaian inverter. Karena pada trafo driver antara lilitan primer dan sekunder terpisah secara elektrik, maka trafo driver ini juga dapat dipandang sebagai rangkaian pelindung antara rangkaian kontrol dengan inverter.Pengujian bentuk gelombang picu dan tegangan dengan osiloskop pada keluaran rangkaian driver dapat dilihat pada gambar

Tegangan keluaran inverter pada frekuensi 70 kHz

VII. Data Hasil

No	Inverter
	Tegangan Input (DC) volt	Tegangan Output (AC) volt
1	3	1.5
2	6	2
3	9	3.5
4	12	3.8

VIII. Pembahasan

Pada praktikum elektronika dasar tentang tugas kelompok, kami membuat sebuah rangkaian elektronika tentang pengubah tegangan searah (DC) ke bolak balik (AC) atau dikenal sebagai rangkaian Inverter. Prinsip kerja rangkaian ini adalah mengubah tehgangan DC menjadi AC dengan trafo tipe step up atau memperbesar output. Disini jantung dari rangkaian Inverter merupakan konfigurasi 2 buah transistor T1 dan T2 yang membentuk rangkaian. seperti Flip-Flop. Output dari rangkaian flip-flop T1 dan T2 pada Rangkaian inverter ini kemudian dipecah untuk setiap pulsanya menjadi saling komplemen, Kedua transistor pada rangkaian ini juga menghantar dan menyumbat secara bergantian sehingga gelombang bisa naik dan turun secara bergantian seperti gelombang sinusoida dengan ujung tumpul.

Kecepatan pergantian gelombang tersebut ditentukan oleh besarnya kapasitor C1 dan C2. Makin besar nilai kapasitor tersebut akan makin kecil atau besar frekuensi pergantian lembah dan bukit pada gelombang. Dengan nilai C1 = C2 maka periode dan frekuensi memiliki besar yang sama. R dan C dirangkaian ini adalah resistor eksternal dan kapasitor eksternal pada rangkaian pemicuannya. Yang dapat membentuk sebuah gelombang yang mirip dengan tegangan bolak balik.

Bagian step up dari Rangkaian Inverter ini menggunakan transformator 6V CT 6V pada sekundernya dan primernya 0 – 220V. Frekuensi kerja dari Rangkaian Inverter ini ditentukan oleh bagian flip-flop oleh transistor.

Rangkaian inverter pada dasarnya banyak ekali tipenya, ada yang menggunakan IC dengan tipe yang berbeda-beda. Akan tetapi pada kelompok kami menggunakan transistor sebagai pusatnya. Seperti pada gambar,

T1,T2 dan trafo berpengaruh pada besarnya watt yang dihasilkan atau pada outputnya, atau dapat menggunakan transistor yang lebih besar untuk mendapatkan daya yang lebih besar pula begitu pula untuk transformatornya. disini t1 menggunakan 0.5 amper, dengan rangkaian seperti ini dihasilkan daya yang masih agak kecil. rangkaian ini dapat digunakan apabila anda akan menghidupkan televisi dimobil atau perangkat audio lainnya

IX. Kesimpulan

Pada hasil coba ini dapat disimpulkan bahwa rangkaian iverter dapat mengubah tegangan searah ke tegangan bolak balik (DC-AC). Dengan transistor berfungsi sebagai flip-flop dapat mengubah tegangan konstan menuju tegangan sinusoida. Dan kapasitor serta hambatan sebagai tegangan picu maka tegangan Output dapat berubah menjadi AC dari keadaan Input DC.