PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI KONVERTER DC-DC …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-38809-2210100002-Paper.pdf · inverter tersebut atau untuk pengisian muatan pada baterai. mp. ...

Proseding Seminar Tugas Akhir Teknik Elektro FTI-ITS, Juni 2014

1

Abstrak— Konverter DC – DC merupakan

peralatan yang menghasilkan tegangan atau arus DC yang

berasal dari suatu sumber DC lain. Peralatan ini berfungsi

untuk menaikkan dan menurunkan tegangan atau arus

DC. Salah satu jenis konverter DC – DC adalah konverter

boost. Konverter ini mampu menyediakan tegangan

output yang lebih tinggi dibandingkan dengan tegangan

sumber atau inputnya. Pada tugas akhir ini dilakukan

perancangan dan implementasi konverter DC-DC single-

input multiple-output berbasis coupled inductor. Input-nya

memiliki satu masukan dengan level tegangan yang

rendah. Sedangkan output-nya memiliki jumlah lebih dari

satu. Untuk tugas akhir ini, output-nya telah ditentukan

berjumlah dua. Level tegangan keluaran merupakan

tegangan menengah dan tegangan tinggi. Topologi

menggunakan satu saklar sehingga lebih sederhana

dibandingkan dengan yang pernah dibuat. Coupled

inductor di sini dapat membantu dalam meningkatkan

level tegangan dengan rasio konversi yang tinggi.

Kata Kunci- konverter boost, coupled inductor, konverter

DC-DC single-input multiple-output, rasio

konversi

I. PENDAHULUAN

nergi fosil merupakan energi yang tidak terbarukan.

Semakin lama energi ini akan habis karena dibutuhkan

proses yang lama untuk terbentuknya kembali energi

fosil tersebut. Selain itu, hasil pembakaran energi ini dapat

mencemari udara di lingkungan sekitar kita. Maka dari itu,

para ilmuan telah berlomba-lomba untuk menciptakan suatu

sumber energi yang terbarukan atau clean energy.

Seiring dengan berkembangnya pembangkit yang

menggunakan energi terbarukan maka hal tersebut juga

berdampak kepada perkembangan konverter. Konverter biasa

digunakan pada pembangkit dengan energi terbarukan untuk

menaikan atau menurunkan tegangan seperti yang diinginkan.

Banyak sekali penelitian yang telah dilakukan pada konverter

ini. Salah satu tujuannya adalah untuk meningkatkan efisiensi

baik dari segi biaya pembuatan dan daya yang dihasilkan.

Konverter DC-DC merupakan peralatan yang

menghasilkan tegangan atau arus DC yang berasal dari sumber

DC [1]. Peralatan ini bisa berfungsi untuk menaikkan atau

menurunkan tegangan dan arus DC.

Pada umumnya, variasi single-input single-output DC-

DC converter dengan peningkatan tegangan sebelumnya telah

ada yang membuat. Alat ini menggunakan sistem kontrol yang

lebih rumit dan harga yang mahal.

Konverter dc-dc yang pernah dibuat oleh Patra memiliki

lebih dari 3 saklar untuk satu keluaran [2]. Topologi ini

mampu mentranfer daya dengan tegangan rendah dan

beroperasi secara hard-switching. Nami juga membuat dc-dc

multi-output boost converter yang dapat membagi total

keluaran daya tiap level tegangannya [3]. Tetapi alat ini

menggunakan lebih dari dua saklar untuk satu keluaran dan

skema kontrol yang sangat rumit. Chen membuat multiple-

output dc-dc converter dengan pembagian ZCS (zero-current-

switcing) [4]. Konverter ini menggukan soft-switching yang

dapat mengurangi rugi-rugi dari saklar. Topologi yang

digunakan adalah three full-bridge converter. Topologi ini

sangatlah rumit sehingga untuk mendapatkan efisiensi yang

tinggi sangat sulit dan biaya pembuatan yang dibutuhkan juga

mahal.

Dari itu semua, konverter DC-DC SIMO diharapkan

dapat meningkatkan variasi tegangan sesuai kebutuhan,

efisiensi tinggi dan mengurangi biaya pembuatan konverter

tersebut dikarenakan konverter ini memiliki topologi yang

sederhana [5]. Dari jenis-jenis konverter yang telah disebutkan

diatas, sebagian besar konverter tersebut menggunakan lebih

dari satu saklar. Tetapi untuk konverter DC-DC SIMO hanya

menggunakan satu saklar. Topologi yang digunakan pada

konverter ini berbasis coupled inductor. Coupled inductor ini

membantu dalam meningkatkan tegangan ke rasio konversi

yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan konverter yang

pernah dibuat sebelumnnya.

II. DESAIN DAN ANALISIS KONVERTER

A. Konfigurasi Sistem

Pada gambar 1 menunjukkan blok diagram keseluruhan

dari Konverter DC-DC Single-Input Multiple-Output berbasis

Coupled Inductor. Block diagram tersebut terdiri dari sumber

DC 12 volt, Konverter DC-DC Single-Input Multiple-Output,

beban DC tegangan tinggi (66 volt), beban DC tegangan

menengah (32 volt), driver mosfet dan PWM. Konverter ini

bekerja pada frekuensi 50 kHz dengan duty cycle 0,64. Blok

diagram ini bekerja sama sesuai dengan fungsinya masing-

masing supaya konverter ini dapat berkerja dengan baik dan

memiliki tegangan keluaran yang diinginkan. Keluaran dari

konverter ini dapat dimanfaatkan untuk mensuplai beban DC

pada umunya. Salah satu contohnya keluaran tegangan tinggi

digunakan untuk menyuplai DC-AC inverter. Keluaran

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

KONVERTER DC-DC SINGLE-INPUT MULTIPLE-

OUTPUT BERBASIS COUPLED INDUCTOR Sugma Wily Supala, Dedet Candra Riawan, ST., M.Eng., Ph.D dan Prof. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng.,Ph.D

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111

E-mail: [email protected]; [email protected]

E


2

tegangan menengah digunakan untuk menyuplai kontrol dari

inverter tersebut atau untuk pengisian muatan pada baterai.

Gambar 1. Blok diagram rangkaian konverter DC-DC Single-Input

Multiple-Output berbasis Coupled Inductor

B. Pemodelan Konverter DC-DC Single-Input Multiple-

Output berbasis Coupled Inductor

Topologi konverter DC-DC Single-Input Multiple-

Output berbasis Coupled Inductor ditunjukkan pada gambar 2.

Dari gambar 2 dapat diketahui bahwa konverter DC-DC

Single-Input Multiple-Output berbasis Coupled Inductor terdiri

dari 5 bagian, yaitu rangkaian sisi tegangan rendah, clamped

circuit, rangkaian sisi tegangan menengah, rangkaian

tambahan, dan rangkaian sisi tegangan tinggi.

Gambar 2. Rangkaian Konverter DC-DC Single-Input Multiple-Output

berbasis Coupled Inductor

Sebelum membahas tentang strategi pensaklaran pada

konverter ini, ada satu hal yang perlu diketahui terlebih dahulu

yaitu polaritas pada masing-masing komponen. Dengan

mengetahui polaritas pada masing-masing komponen tersebut

maka dapat diketahui pula arah arus dari rangkaian konverter

ini. Rangkaian ekuivalen dari konverter DC-DC Single-Input

Multiple-Output berbasis Coupled Inductor dapat dilihat pada

gambar 3. Coupled inductor pada gambar 3 dapat dimodelkan

menjadi sebuah trafo ideal yang terdiri dari induktor

magnetisasi Lmp dan induktor bocor Lkp.

Gambar 3. Rangkaian Ekuivalen dari Konverter DC-DC Single-Input


Perbandingan belitan (N) dan koefisien kopling (k) dari

trafo ideal dapat didefinisikan sebagai berikut :

(1)

Dimana :

N1 = Belitan Primer

N2 = Belitan Sekunder

( )

(2)

Dimana :

k = koefisien kopling

Lmp = induktor magnetisasi

Lkp = induktor bocor

C. Mode Operasi Konverter DC-DC Single-Input Multiple-


Konverter DC-DC Single-Input Multiple-Output

berbasis Coupled Inductor memiliki 6 mode operasi. Dari

mode operasi tersebut dapat digambarkan suatu grafik sinyal

tegangan dan arus dari beberapa komponen pada konverter

tersebut ditunjukkan pada gambar 4.

Gambar 4. Karakteristik Bentuk Gelombang dari Konverter DC-DC Single-

Input Multiple-Output berbasis Coupled Inductor

1. Mode operasi 1 (t0-t1)

Pada mode ini, saklar utama (S1) pada kondisi tertutup.

Arus mengalir melewati coupled inductor. Arus yang

melewati bagian primer akan menginduksi bagian

sekundernya maka dioda D3 pada kondisi tertutup. Arus ILs

pada bagian sekunder dari coupled inductor akan mengisi

kapasitor C2. Dioda D4 pada kondisi terbuka. Mode ini selesai,

ketika induktor tambahan Laux telah melepaskan semua energi

yang tersimpan sehingga dioda D2 akan menjadi terbuka.


Pada waktu t = t1, saklar utama tetap pada kondisi

tertutup. Karena bagian primer Lp dari coupled inductor


3

berhubungan dengan sumber maka arus magnetisasi iLmp akan

mengalami peningkatan. Pada waktu yang bersamaan, bagian

primer dari coupled inductor menginduksi bagian sekunder

dari coupled inductor. Bagian sekunder VLs dari coupled

inductor mengisi kapasitor C2 melewati dioda D3


Pada waktu t = t2, saklar utama S1 pada kondisi

terbuka. Ketika bagian primer coupled inductor teraliri arus

maka pada bagian sekunder dari coupled inductor juga

mengalirkan arus melalui dioda D3 ke kapasitor C2. Dioda D1

mengalirkan arus melalui bagian primer pada coupled inductor

ke kapasitor C1. Pada waktu yang sama, sebagian arus dari

bagian primer pada coupled inductor dialirkan ke induktor

tambahan Laux, dan dioda D2 pada kondisi tertutup. Arus Ilaux

mengalir melaui dioda D2 untuk menyuplai daya pada beban

yang ada di rangkaian tambahan. Ketika bagian sekunder dari

coupled inductor telah mengalirkan semua arus untuk mengisi

kapasitor C2 maka dioda D3 menjadi terbuka, dan mode ini

berakhir.


Pada waktu t = t3, saklar utama S1 telah berkondisi

terbuka. Ketika bagian primer dari coupled inductor telah

melepaskan arus bocor iLkp, arus sekunder iLs menginduksi

bagian primer dari coupled inductor melalui trafo ideal

tersebut sehingga menimbulkan arah arus yang berkebalikan.

Arus sekunder ILs mengalir melewati dioda D4 menuju

rangkaian sisi tegangan tinggi. Pada waktu yang sama,

sebagian energi dari bagian primer induktor bocor Lkp

disalurkan ke induktor tambahan Laux, dan dioda D2

mengalirkan arus. Arus ILaux melewati dioda D2 untuk

menyuplai daya pada beban di rangkaian tambahan


` Pada waktu t = t4, saklar utama telah berkondisi terbuka

dioda clamped D1 berkondisi terbuka karena arus bocor dari

sisi primer ILkp sama dengan arus pada induktor tambahan Laux

yang terhubung seri dengan suplai pada beban pada rangkaian

tambahan melalui dioda D2. Pada waktu yang sama, daya

input, belitan sekunder dari coupled inductor Tr, kapasitor

clamped C1 dan kapasitor tegangan menengah C2 berhubungan

secara seri untuk melepaskan energi pada rangkaian sisi

tegangan tinggi melalui dioda D4.


Pada waktu t = t5, mode ini dimulai ketika saklar utama

S1 mendapatkan trigger pada bagian gate dan source-nya

sehingga saklar berkondisi tertutup. Arus induktor tambahan

ILaux membutuhkan waktu untuk melepaskan semua energi

yang tersimpan sehingga dioda D2 tetap pada kondisi

mengalirkan arus. Pada mode ini, daya masukan, kapasitor

clamped C1, belitan sekunder dari coupled inductor Tr, dan

kapasitor tegangan menengah C2 terhubung secara seri untuk

mengalirkan energi atau arus ke rangkaian sisi tegangan tinggi

melalui dioda D4. Ketika arus sekunder iLs bernilai nol, mode

ini berakhir. Selanjutnya mode operasi ini dimulai kembali

pada mode operasi 1.

Konverter DC-DC Single-Input Multiple-Output

berbasis Coupled Inductor memiliki persamaan rasio

kenaikan tegangan. Persamaan tersebut didapatkan dengan

menggunakan teori voltage second balance [6]. Persamaan 4

menunjukkan persamaan rasio kenaikan tegangan untuk

keluaran 1. Besar nilai dari tegangan keluaran 1 dipengaruhi

oleh waktu discharge yang disimbolkan dx dari induktor

tambahan Laux. Besar nilai dx ditunjukkan pada persamaan 3

berikut ini.

( ) √( ) ( )

(3)

( ) √( ) ( ) (4)

Rasio kenaikan tegangan pada keluaran 2 ditunjukan

pada persamaan 5 berikut ini.

(5)

III. PENENTUAN PARAMETER DESAIN KONVERTER

Melalui persamaan 5 didapatkan kurva kenaikan

tegangan seperti pada gambar 5. Dari kurva tersebut dapat

ditentukan rasio kenaikan tegangan yang diinginkan.

Gambar 5. Kurva Kenaikan Tegangan GVH Konverter DC-DC Single-Input


Pada tugas akhir ini telah ditentukan besarnya tegangan

keluaran dengan perbandingan lilitan coupled inductor

bernilai N = 1 dan duty cyle bernilai d1 = 0,64. Sehingga

dengan nilai tersebut bila dimasukkan ke dalam persamaan 5

didapatkan GVH sebesar 5,56. Dengan nilai rasio tegangan

tersebut didapatkan tegangan keluaran 2 sebesar 66,72 Volt.

Gambar 6. Kurva Kenaikan Tegangan GVL Konverter DC-DC Single-Input


Melalui persamaan 4 didapat kurva kenaikan tegangan

GVL seperti pada gambar 6. Pada tugas akhir ini telah

ditentukan besarnya tegangan keluaran dengan nilai induktansi

dari Laux sebesar Laux 5,1 , beban R01 75 Ω dan periode

pensaklaran 20 10-6

dan duty cyle bernilai d1 = 0,64.

0

20

40

60

80

100

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

GV

H

N = 1

N = 2

N = 3

N = 4

N = 5

N = 6Duty Cycle

0

2

4

6

8

10

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

GV

L

Laux = 1

Laux = 2

Laux = 3

Laux = 4

Laux = 5

Laux = 6

Laux = 7

Duty Cycle


4

Sehingga dengan nilai tersebut didapatkan GVL sebesar 2,64.

Dengan nilai GVL tersebut didapatkan nilai tegangan keluaran

1 yang diinginkan sebesar 31,8 Volt.

Konverter ini memiliki 2 buah daya keluaran. Keluaran

V01 menggunakan beban 75 Ω. Daya keluaran P01 dapat

dihitung melalui persamaan sehingga

didapatkan besar daya keluaran P01 sebesar 13,5 Watt.

Keluaran V02 menggunakan beban 700 Ω. Daya keluaran P02

dapat dihitung melalui persamaan sehingga

didapatkan besar daya keluaran P02 sebesar 6,4 Watt. Daya

keluaran yang diinginkan bisa diubah sesuai dengan desain

yang kita inginkan.

Dari beberapa persamaan yang didapatkan melalui

analisa dari sistem konverter tersebut. Pada akhirnya dapat

ditentukan parameter pada tabel 1.

Tabel 1. Parameter Komponen Konverter DC-DC Single-Input Multiple-


Tegangan Masukan VFC = 12 Volt

Tegangan Keluaran 02 V02 = 66 Volt

Tegangan Keluaran 01 V01 = 32 Volt

Beban 02 R02 = 700 Ω

Beban 01 R01 = 75 Ω

Frekuensi Pensaklaran Fs = 50 kHz

Coupled Inductor Lp = 925 µH

Ls = 925 µH

Saklar S1 = IRF540N

Dioda D1,D2,D3,D4 = BYC10-600

Induktor Tambahan Laux = 5,1 µH

Kapasitor C1 = 2 µH

C2 = 1 µH

C01 = 33 µH

C02 = 2,2 µH

IV. SIMULASI KONVERTER

Simulasi Konverter DC-DC Single-Input Multiple-

Output berbasis Coupled Inductor ditunjukkan pada gambar 7.

Gambar 7. Rangkaian Simulasi Konverter DC-DC Single-Input Multiple-


Rangkaian konverter ini dilakukan dengan parameter

sebagai berikut: duty cycle 64%, tegangan masukan 12 V,

beban R01 75 Ω, dan beban R02 700 Ω. Pada simulasi ini,

coupled inductor mempunyai koefisien kopling sebesar K =

0,96. Hasil simulasi dari rangkaian konverter DC-DC Single-

Input Multiple-Output berbasis Coupled Inductor ditampilkan

pada gambar 8. Pada gambar 8 terlihat bahwa hasil simulasi

telah sesuai dengan hasil analisa pada teori.

Gambar 8. Hasil Simulasi Bentuk Gelombang Rangkaian Konverter DC-DC

Single-Input Multiple-Output berbasis Coupled Inductor

Tegangan keluaran V01 dan V02 yang dihasilkan sebesar

32,08 volt dan 66,68 volt.

Selanjutnya dilakukan pengubahan duty cycle pada

simulasi. Parameter koefisien kopling dibuat sebesar 1. Hasil

simulasi dengan mengubah duty cycle dapat dilihat pada tabel

2.

Tabel 2. Hasil simulasi rangkaian Konverter DC-DC Single-Input Multiple-

Output berbasis Coupled Inductor dengan Pengubahan Duty Cycle

DUTY

CYCLE

Perhitungan

Teori Simulasi Error

V01

Error

V02 V01 V02 V01 V02

0,1 13,2 26,67 13,3 26,3 1% 1%

0,2 14,8 30 14,9 29,6 1% 1%

0,3 16,8 34,28 17 33,9 1% 1%

0,4 19,61 40 19,7 39,8 0% 1%

0,5 23,34 48 23,6 47,7 1% 1%

0,6 28,7 60 29,1 59,8 1% 0%

0,7 37,21 80 37,8 80 2% 0%

Dari hasil simulasi tersebut terlihat bahwa simulasi

yang telah dibuat sesuai dengan analisa teori. Hal tersebut

dapat lebih jelas terlihat pada garis yang berhimpitan antara

simulasi dan teori pada gambar 8 dan gambar 9.


5

Gambar 8 Grafik Tegangan Keluaran V01 Terhadap Duty Cycle Rangkaian

Konverter DC-DC Single-Input Multiple-Output berbasis

Coupled Inductor

Gambar 9 Grafik Tegangan Keluaran V02 Terhadap Duty Cycle Rangkaian


Coupled Inductor

V. IMPLEMENTASI KONVERTER

Implementasi dari Konverter DC-DC Single-Input

Multiple-Output berbasis Coupled Inductor ditunjukkan pada

gambar 10 yang terdiri dari power supply, PWM, driver

mosfet, dan Konverter DC-DC Single-Input Multiple-Output

berbasis Coupled Inductor. Power supply berfungsi untuk

menyuplai daya bagi PWM dan driver mosfet.

Gambar 10. Implementasi Alat dari Rangkaian Konverter DC-DC Single-

Input Multiple-Output berbasis Coupled Inductor

Berikut hasil implementasi alat rangkaian DC-DC

Single-Input Multiple-Output berbasis Coupled Inductor

dengan range waktu 25µs/div ditunjukkan pada gambar 11.

Gambar 11. Gelombang hasil implementasi alat pada rangkaian Konverter

DC-DC Single-Input Multiple-Output berbasis Coupled Inductor

Pada gambar 8 terdapat kesesuaian gambar bentuk

gelombang hasil implementasi alat dengan hasil simulasi.

Parameter yang ditentukan pada implementasi alat ini adalah

duty cycle 63,92% (0,639), beban R01 75 Ω, R02 700 Ω dan

tegangan masukan sebesar 12 Volt.

Tegangan keluaran V01 dan V02 yang dihasilkan sebesar

28,7 Volt dan 62,6 Volt. Tegangan keluaran V01 dan V02

memiliki ripple peak-peak dengan nilai yang sama sebesar 8

Volt.

Hasil percobaan dari implementasi alat pada rangkaian


Coupled Inductor dengan pengubahan beban dapat dilihat

pada tabel 3.

Tabel 3. Hasil implementasi alat rangkaian Konverter DC-DC Single-Input

Multiple-Output berbasis Coupled Inductor dengan pengubahan

beban

BE

BA

N

(Ω)

Vin

(V)

Iin

(A)

V01

(V)

I01

(A)

V02

(V)

I02

(V)

Pin

(W)

Pout

(W)

Effis

iensi

400 12 2,76 33,80 0,405 67,30 0,151 33,12 23,851 72%

500 12 2,30 35,10 0,436 66,60 0,118 27,60 23,162 84%

600 12 2,12 35,20 0,439 66,60 0,094 25,44 21,687 85%

700 12 1,91 34,30 0,420 65,60 0,082 22,92 19,811 86%

800 12 1,86 34,60 0,421 66,50 0,074 22,32 19,461 87%

900 12 1,77 34,00 0,415 66,50 0,061 21,24 18,193 86%

1k 12 1,73 34,20 0,403 66,60 0,055 20,76 17,446 84%

Pengujian ini dilakukan dengan mempertahankan nilai

dari tegangan masukan dan tegangan keluaran dengan dengan

cara mengubah duty cycle. Tegangan yang dijaga memiliki

toleransi sebesar ± 1 Volt. Pengujian dilakukan pada beban

R02 400 Ω sampai dengan 1000 Ω. Beban R01 bernilai tetap

pada 75 Ω. Semakin besar arus masukan untuk menyuplai

0

10

20

30

40

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Teg

angan

(V

)

Duty Cycle

Hasil

Perhitungan

Hasil Simulasi

0

20

40

60

80

100

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Teg

angan

(V

)

Duty Cycle

Hasil

Perhitungan

Hasil

Simulasi


6

beban konverter maka semakin tinggi rugi-rugi yang didapat

karena besar arus sebanding dengan daya (P = I2R) Gambar

grafik effisiensi dapat dilihat pada gambar 11.

Gambar 11. Grafik Effisiensi Hasil Implementasi Alat pada rangkaian


Coupled Inductor

Hasil implementasi konverter dengan mengubah duty

cycle didapatkan data pada tabel 4 berikut ini.

Tabel 4. Hasil Implementasi Alat Pada Rangkaian Konverter DC-DC

Single-Input Multiple-Output berbasis Coupled Inductor dengan

perubahan duty cycle (D)

DUTY

CYCLE

Perhitungan

Teori Simulasi Implementasi Error

V01 V02 V01 V02 V01 V02 V01 V02

0,1 13,2 26,67 13,3 26,3 12,4 21,7 6% 19%

0,2 14,8 30 14,9 29,6 14 27,9 5% 7%

0,3 16,8 34,28 17 33,9 16,2 33,1 4% 3%

0,4 19,61 40 19,7 39,8 19 39,2 3% 2%

0,5 23,34 48 23,6 47,7 22,5 47 4% 2%

0,6 28,7 60 29,1 59,8 27,6 58,1 4% 3%

0,7 37,21 80 37,8 80 34,7 73,9 7% 8%

Pada tabel 4 terdapat error pada hasil dari implementasi

alat tersebut. Error pada implementasi alat dikarenakan adanya

rugi-rugi tiap komponen pada rangkaian konverter tersebut.

Selain itu, pengaruh dari mikrokontroller yang tidak dapat

menghasilkan sinyal kotak secara sempurna. Gambar 12 dan

13 menunjukkan grafik perbedaan nilai tegangan keluaran

dibandingkan antara hasil dari perhitungan teori, simulasi dan

implementasi alat.

Gambar 12. Grafik Tegangan Keluaran V01 dari Perhitungan, Simulasi, dan

Implementasi Terhadap Duty Cycle pada Rangkaian Konverter


Gambar 13. Grafik Tegangan Keluaran V02 dari Perhitungan, Simulasi, dan

Implementasi Terhadap Duty Cycle pada Rangkaian Konverter


VI. KESIMPULAN

Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan terhadap

simulasi maupun implementasi alat pada rangkaian Konverter

DC-DC Single-Input Multiple-Output berbasis Coupled

Inductor dapat disimpulkan menjadi beberapa hal sebagai

berikut.

1. Rangkaian Konverter DC-DC Single-Input Multiple-

Output berbasis Coupled Inductor dapat menaikkan

tegangan dengan rasio konversi yang tinggi sesuai

dengan desain yang diinginkan. Hal tersebut telah

ditunjukkan pada persamaan 4 dan 5 untuk mencari

rasio konversi kenaikan tegangannya.

2. Rangkaian Konverter DC-DC Single-Input Multiple-

Output berbasis Coupled Inductor memiliki lebih dari

satu keluaran.

3. Hasil dari implementasi alat telah sesuai dengan teori

yang telah dibuat. Hal ini ditunjukkan melalui

pengujian yang telah dilakukan.

4. Implementasi alat pada rangkaian konverter ini

memiliki effisiensi tertinggi pada beban 800 Ω yaitu

sebesar 87 %

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ashari, Mochamad. “Sistem Konverter DC”. ITS Press.

2012

[2] Misra, N., Patra, A., Patra, P.. “A Single-Inductor

Multiple-Output Switcher With Simultaneous Buck,

Boost And Inverted Outputs”, IEEE Trans. Power

Electron. 2012

[3] Nami, A, dkk. “Multiple-Output DC-DC Converters

Based On Diode-Clamped Converters Configuration;

Topology and Control Stratedy”. IET Power Electron.

2010

[4] Chen Y., dkk.“The Multiple-Output DC-DC Converter

With Shared ZCS Lagging Leg.” IEEE Trans. Power

Electron.2004

[5] Jheng, Kun-Huai dan Wai, Rong-Jong.”High-Efficiency

Single-Input Multiple-Output DC-DC Converter”.IEEE

Transactions on Power Electronics. 2013

[6] N. Mohan, T. M. Undeland, and W. P. Robbins, Power

Electronics: Converters, Applications, and Design. New

York: Wiley, 1995.

50%

60%

70%

80%

90%

100%

15 20 25

Eff

isie

nsi

Daya Keluaran (Watt)

0

10

20

30

40

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Teg

angan

(v)

Duty cycle

PERHITUNGAN

SIMULASI

IMPLEMENTASI

0

20

40

60

80

100

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Teg

angan

(v)

Duty cycle

PERHITUNGAN

SIMULASI

IMPLEMENTASI


7

[7] L. H. Dixon, "Design Coupled Inductor," Texas

Instrument. 2001

[8] L.Schuch,C.Rech,H.L.Hey,H.A.Grundling, H. Pinheiro,

and J. R. Pinheiro, “Analysis and design of a new high-

efficiency bidirectional integrated ZVT PWM converter

for DC-bus and battery-bank interface,”

RIWAYAT HIDUP

Penulis bernama Sugma Wily

Supala. Ia lahir pada tanggal 3 Juli

1991 di kota Jember. Ia dibesarkan di

kota kelahirannya di Jember, sampai

akhirnya meneruskan studinya di kota

Surabaya. Ia menempuh sekolah dasar

di SDN Jember Lor I. Setelah 6 tahun,

ia melanjutkan sekolah di SMPN 3

Jember. Sampai akhirnya lulus, ia

meneruskan sekolahnya di SMAN 1

Jember. Dengan izin dan berbagai

pertimbangan yang ada, ia merantau ke Surabaya dan memilih

Institut Teknologi Sepuluh Nopember sebagai tempat untuk

mengembangkan dirinya. Penulis berasal dari jurusan Teknik

Elektro ITS. Ia memiliki prinsip bahwa “Tidak Ada Kata

Menyerah dalam Hidupnya”.

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI KONVERTER DC-DC …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-38809-2210100002-Paper.pdf · inverter tersebut atau untuk pengisian muatan pada baterai. mp. ...

Documents