METODE PENGENDALIAN KONVERTER DC DC EMPAT LEVEL JENIS DIODA CLAMP

Transkripsi

1 METODE PENGENDALIAN KONVERTER DC DC EMPAT LEVEL JENIS DIODA CLAMP TUGAS AKHIR OLEH : Nugroho Dwi Christanto PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2009 i

2 PENGESAHAN Tugas Akhir dengan judul METODE PENGENDALIAN KONVERTER DC DC EMPAT LEVEL JENIS DIODA CLAMP diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang. Laporan Tugas Akhir ini telah disetujui pada tanggal Juli Semarang,...Juli 2009 Mengetahui / menyetujui Dosen Pembimbing (Leonardus Heru P. ST, MT.) NPP : Mengetahui, Dekan Fakultas Teknologi Industri (Leonardus Heru P. ST, MT.) NPP : ii

3 ABSTRAK Konverter dc-dc dengan ratio tegangan atau arus yang tinggi banyak digunakan dalam industri. Kebanyakan penerapan tersebut menginginkan riak arus dan tegangan keluaran konverter sekecil mungkin. Pada tugas akhir ini, akan dibahas tentang analisis pengendali arus keluaran konverter dc-dc 4 level jenis dioda clamp. Sebagai pengendali arus digunakan pengendali jenis PI. Pada konverter yang dirancang ini menggunakan tiga buah kapasitor split dengan rating tegangan dan kapasitansi yang sama. Tugas akhir ini diperoleh hasil yang bersesuaian antara serangkaian simulasi dan pengujian alat yang telah dilakukan. Dalam hal ini, konverter dc-dc 4 level jenis dioda clamp dapat menghasilkan riak yang rendah tanpa harus menaikkan frekuensi penyaklaran. iii

4 DAFTAR ISI Halaman Judul... i Halaman Pengesahan... ii Abstrak... iii Kata Pengantar... iv Daftar Isi... vii Daftar Gambar... x BAB I : PENDAHULUAN Latar Belakang Pembatasan Masalah Manfaat dan Tujuan Perumusan Masalah Sistematika Penulisan... 3 BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Pendahuluan Prinsip Kerja Konverter DC DC Penguat Operasional ( OP-AMP) Op Amp Sebagai Komparator Op Amp Sebagai Penguat Operasional Penguatan Komparator MOSFET vii

5 BAB III : PERANCANGAN ALAT Pendahuluan Rangkaian Daya Mode 1 Operasi Arah Arus Mode 2 Operasi Arah Arus Mode 3 Operasi Arah Arus Mode 4 Operasi Arah Arus Strategi Kendali Proporsional Integral Rangkaian Komparator Pembentukan Sinyal Carrier XR-2206 sebagai Pembangkit Gelombang Segitiga Rangkaian Penguat Segitiga Rangkaian Error Amplifier Rangkaian Driver BAB IV : HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA METODE PENGENDALIAN KONVERTER DC-DC EMPAT LEVEL JENIS DIODA CLAMP Pendahuluan Hasil Pengujian dan Analisa Carrier Segitiga Arus Aktual dan Arus Referensi Tegangan Keluaran Konverter DC DC Empat Level viii

6 BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix

7 DAFTAR GAMBAR 1. Gambar 2.1 Mode Saklar konversi DC-DC Gambar 2.2 Pengubah Tipe Linier Gambar 2.3 Pengubah Tipe Peralihan Gambar 2.4 Tegangan Keluaran Gambar 2.5 Terminal Op-Amp Gambar 2.6 Rangkaian Dasar Komparator Gambar 2.7 Penguat Pembalik Tegangan Positif Gambar 2.8 Penguat Non Inverting Gambar 2.9 Aplikasi Non Linier Op Amp : a)komparator, b)karakteristik Transfer dan, c)operasi Pemotongan (clipper) Gambar 2.10 (a) Simbol Power MOSFET, (b)reduksi MOSFET Gambar 3.1 Konverter DC-DC 4 level yang diusulkan Gambar 3.2 Rangkaian Mode 1 Operasi Arah Arus Gambar 3.3 Rangkaian Mode 2 Operasi Arah Arus Gambar 3.4 Rangkaian Mode 3 Operasi Arah Arus Gambar 3.5 Rangkaian Mode 4 Operasi Arah Arus Gambar 3.6 Diagram Blok Rangkaian Gambar 3.7 Rangkaian Kontrol Proporsional Integral Gambar 3.8 Gelombang Segitiga dari XR Gambar 3.9 Rangkaian Driver MOSFET Gambar 4.1 Hasil Simulasi Sinyal Carier Segitiga pada Rangkaian Daya x

8 21. Gambar 4.2 Gelombang Carrier Segitiga Gambar 4.3 Hasil Simulasi Arus Aktual dan Arus Referensi Gambar 4.4 Gelombang Arus Referensi dan Arus Aktual Gambar 4.5 Hasil Simulasi Gelombang Rangkaian DC-DC Konverter (Vd Empat level Gambar 4.6 Gelombang Rangkaian Konverter DC-DC 4 Level xi