TRAINER KIT SWITCHING MODE POWER SUPPLY LAPORAN PROYEK AKHIR. Oleh : CAESAR YOGA SAPUTRA OKTVIANTO

Transkripsi

1 TRAINER KIT SWITCHING MODE POWER SUPPLY LAPORAN PROYEK AKHIR Oleh : CAESAR YOGA SAPUTRA OKTVIANTO PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BATAM

2 TRAINER KIT SWITCHING MODE POWER SUPPLY LAPORAN PROYEK AKHIR Oleh : CAESAR YOGA SAPUTRA OKTAVIANTO NIM : Disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan Program Diploma III Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Batam PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRONIKA POLITEKNIK NEGERI BATAM

3 i

4 ii

5 TRAINER KIT SWITCHING MODE POWER SUPPLY Nama : Caesar Yoga Saputra Oktavianto NIM : Pembimbing : 1. M. Syafei Gozali, ST, MT 2. Hasnira S.ST yogasaputraokta@gmail.com ABSTRAK Catu daya sangat penting dalam menciptakan kinerja yang optimal. Terlebih lagi, faktor stabilnya tegangan dapat memperkecil kemungkinan kerusakan yang diakibatkan naik turunnya tegangan sumber. Rangkaian yang dapat menghasilkan tegangan keluaran tetap yaitu rangkaian regulator. Rangkaian ini menggunakan sistem switching yang dapat menghasilkan tegangan yang stabil dengan disipasi daya yang kecil. Tegangan keluarannya juga bervariasi sehingga dapat mencatu tegangan ke seluruh bagian di rangkaian elektronika. Dari hasil percobaan menunjukan bahwa trainer kit switching mode power supply yang menggunakan tegangan AC 220v disearahkan menjadi tegangan DC sebesar 208v. Setelah disearahkan maka akan dilakukan proses pemfilteran dengan tegangan keluaran sebesar 309v DC, output yang dihasilkan dari proses filter akan melalui proses DC ke DC converter untuk merubah dari tegangan DC konstan menjadi tegangan DC yang dapat divariasikan, tegangan keluaran sebesar 20v sampai 27v DC. Kata Kunci : Switching Power Supply. iii

6 TRAINER KIT SWITCHING MODE POWER SUPPLY Name : Caesar Yoga Saputra Oktavianto NIM : Lectures : 1. M. Syafei Gozali, ST, MT 2. Hasnira S.ST yogasaputraokta@gmail.com ABSTRACT The power supply is very important in creating the optimal performance. What s more, the relative voltage factor can minimize the damages resulting ups and downs of the voltage source. Circuits that can generate a voltage regulator circuit is fixed. This circuit uses a switching system that can produce a stable voltage with power dissipation is small. Output voltage is varied so that it can also supply voltage to all parts in electronics circuit. With excess power supply switching system, in maintaining a stable voltage output with small power dissipation. Form the results of the experiment showed that the trainer kit switching power supply that uses a voltage AC line voltage into DC of 208v. After that it will be done with the filter process the output voltage of DC 309v, the output resulting from the process will filter through the process of DC to DC conveter to change form a constant DC voltage into DC voltage that can be varied, the output voltage of 20v up to 27v DC Keyword : Switching Power Supply. iv

7 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, karena berkat rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan judul Trainer Kit Switching Mode Power Supply. Tidak lupa shalawat beriring salam, penulis sampaikan kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW, karena berkat Beliaula kita dapat merasakan zaman saat ini yang penuh dengan ilmu pengetahuan dan teknologi. Penulisan tugas akhir ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Ahli Madya Teknik (A.Md.T) Jurusan Teknik Elektronika di Politeknik Negeri Batam. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna karena terbatasnya pengetahuan, kemampuan, dan pengalaman yang penulis miliki. Namun demikian, penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat baik bagi penulis sendiri maupun pihak lain yang memerlukan. Oleh karena itu dalam kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Allah SWT, atas segala anugrah yang telah diberikan kepada penulis. 2. Kedua orang tua dan keluarga atas jasa, doa, bimbingan, nasehat dan selalu memberi dukungan moril maupun materil. 3. Bapak Dr. Priyono Eko Sanyoto, Selaku Direktur Politeknik Negeri Batam. 4. Bapak Dr Budi Sugandi, M.Eng Selaku Ketua jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Batam. 5. Bapak Abdullah Sani, S.ST., M.Sc Selaku Ketua Prodi Elektronika Politeknik Negeri Batam dan sebagai pembimbing I penulis. 6. Ibu Hasnira S.ST selaku pembimbing II proyek akhir dan tugas akhir. 7. Seluruh dosen dan karyawan Teknik Elektro Politeknik Negeri Batam yang telah membimbing dan mengajari kami selama ini. 8. Dorongan serta masukan,demi terselesaikannya buku tugas akhir ini. v

8 9. Seluruh mahasiswa dan alumni Teknik Elektro Politeknik Negeri Batam. 10. Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satupersatu. Akhir kata, saya berharap Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga dengan adanya tugas akhir ini bisa membawa manfaat bagi kita semua. Batam, 16 Juni 2017 Caesar Yoga Saputra Oktavianto NIM : vi

9 DAFTAR ISI PERNYATAAN KEASLIAN LAPORAN AKHIR... i LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN AKHIRError! Bookmark not defined. ABSTRAK... iii ABSTRACT... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... x BAB I Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan dan Manfaat Sistematika Penulisan... 2 BAB II Switching Power Supply EMI Filter Penyearah Filter Konverter DC-DC Pulse Width Modulation BAB III vii

10 3.1 Perancangan Mekanik Perancangan Elektrikal BAB IV Pengambilan Data Data Bagian EMI Filter Data Bagian Penyearah Data Bagian Filter Data Bagian Switching Data Bagian Output Analisa BAB V Penutup Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Blok Diagram Switching Power Supply... 3 Gambar 2.2. Rangakaian EMI Filter Commen mode... 4 Gambar 2.3. Rangkaian Emi Filter differential mode... 5 Gambar 2.4. Rangkaian Emi Filter common mode dan differential mode... 5 Gambar 2.5. Dioda... 6 Gambar 2.6. Rangkaian Penyearah... 6 Gambar 2.7. Bentuk Gelombang Keluaran Dari Penyearah... 7 Gambar 2.8. Rangkaian Penyearah Yang Dilengkapi Filter... 8 Gambar 2.9. Bentuk Gelombang Keluaran Dilengkapi filter... 8 Gambar Blok diagram dc ke dc converter... 9 Gambar Rangkaian Mode Switching... 9 Gambar Tegangan Keluaran Mode switching Gambar Prinsip dasar PWM Gambar 3.1. Trainer Kit Switching Power Supply Gambar 3.2. Rangkaian Trainer Kit Switching Power Supply Gambar 4.1. Rangkaian Emi Filter Gambar 4.2. Bentuk Gelombang Keluaran Dari Emi Filter Gambar 4.3. Rangkaian Penyearah Gambar 4.4. Bentuk Gelombang Keluaran Dari Penyearah Gambar 4.5. Rangkaian Filter Gambar 4.6. Bentuk Gelombang Keluaran Dari Filter Gambar 4.7. Rangkaian Switching Gambar 4.8. Bentuk Gelombang Input Dari Switching Gambar 4.9. Bentuk Gelombang Keluaran Dari Switching Gambar Bentuk Gelombang Keluaran 20v DC Gambar Bentuk Gelombang Keluaran 24v DC Gambar Bentuk Gelombang Keluaran 25.75v DC Gambar Bentuk Gelombang Keluaran 27v DC ix

12 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Hasil pengukuran tegangan output EMI (elektromagnetik interferensi) filter Tabel.4.2 Hasil pengukuran tegangan output penyearah Tabel.4.3 Hasil pengukuran tegangan output filter x

13 1.1 Latar Belakang BAB 1 PENDAHULUAN Catu daya merupakan bagian paling penting dalam suatu pelaratan elektronika, karena rangkaian ini digunakan untuk mensuplai tegangan ke seluruh rangkaian. Sebagian pelaratan elektronika sering mengalami kerusakan yang disebabkan oleh tidak stabil nya tegangan yang dihasilkan oleh rangkaian catu daya. Selain itu, tidak stabil nya tegangan ini sering menyebabkan perangkat elektronika tidak bekerja sebagaimana mestinya dan berakhir dengan kerusakan yang fatal pada komponen-komponen aktif yang pada umumnya rentan dengan tegangan yang tidak stabil. Catu daya sangat penting dalam menciptakan kinerja yang optimal. Terlebih lagi, faktor stabilnya tegangan dapat memperkecil kemungkinan kerusakan yang diakibatkan naik turun nya tegangan sumber. Rangkaian yang dapat menghasilkan tegangan keluaran tetap yaitu rangkaian Regulator. Rangkaian ini menggunakan sistem switching (pensaklaran) yang dapat menghasilkan tegangan yang stabil dengan disipasi daya yang kecil. Tegangan keluarannya juga bervariasi sehingga dapat mencatu tegangan keseluruh bagian di rangkaian elektronika. Dengan kelebihan catu daya sistem switching, dalam mempertahankan keluaran tegangan yang stabil dengan disipasi daya yang kecil, maka penulis akan membuat Trainer Kit Switching Power Supply. 1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang tersebut, permasalahan yang berusaha diselesaikan adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana sistem kerja rangkaian catu daya switching dalam mempertahankan kestabilan tegangan keluaran? 2. Bagaimana sistem kerja rangkaian catu daya switching dalam mengatasi disipasi daya berlebih? 1

14 1.3 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam pembuatan proyek akhir ini yaitu: 1. Tegangan keluaran 24 V dc 2. Hanya membahas Switching Power Supply. 1.4 Tujuan dan Manfaat Membuat Rangkaian Trainer Kit Switching Power Supply yang responsif terhadap perubahan tegangan. Sedangkan manfaat yang dapat diambil dari pembuatan proyek akhir ini diantaranya: 1. Ukuran dari Power supply relatif lebih kecil. 2. Mengetahui fungsi-fungsi komponen pada Trainer Kit Switching Power Supply. 1.5 Sistematika Penulisan Dalam menulis laporan tugas akhir ini, perlu dibuat sistematika penulisan. Hal ini untuk menghindari kesalahan interpretasi terhadap isi yang terdapat di dalam laporan. Oleh karena itu, penulis membagi laporan menjadi beberapa bab yang masih terhubung satu sama lain. Penjelasan tentang bab per bab dari tugas akhir ini dapat digambarkan sebagai berikut : BAB I. Pendahuluan berisi tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat, serta sistematika penulis. BAB II. Dasar teori menerangkan tentang dasar switching power supply DC. BAB III. Perancangan sistem berisi rancangan penelitian baik itu langkah/tahapan penelitian, rancangan hardware maupun elektrikal. BAB IV. Hasil dan Analisa yaitu berupa hasil dari alat yang telah dibuat dan Analisa data-data pada komponen yang digunakan. BAB V. Penutup merupakan ringkasan dari keseluruhan sistem, saran yaitu berupa masukan yang diberikan untuk peneliti selanjutnya. 2

15 2.1 Switching Power Supply BAB II DASAR TEORI Switching power supply merupakan catu daya elektronik yang menggunakan sistem switching dengan tegangan keluaran yang tetap dan disipasi daya yang kecil. Berdasarkan gambar 2.1 bahwa proses dimulai dari tegangan AC 220v dengan frekuensi 50hz disearahkan menjadi tegangan DC setelah disearahkan maka akan dilakukan proses pemfilteran menggunakan kapasitor. Output yang dihasilkan dari proses filter tersebut akan melalui DC-DC konverter (switching) yang berfungsi untuk mengkonversi tegangan masukan searah konstan menjadi tegangan keluaran searah yang dapat divariasikan berdasarkan perubahan duty cycle rangkaian kontrolnya, output yang dihasilkan berupa tegangan DC 24v yang bisa diubah-ubah. Berikut blok diagram dari switching power supply. [3] Gambar 2.1 Blok diagram switching power supply 3

16 2.1.1 EMI Filter Emi filter komponen elektronik pasif dalam konfigurasi tertentu yang berfungsi untuk meredam interferensi elektromagnetik (EMI) dari tegangan input AC. Ada 2 jenis EMI filter yaitu : a. EMI Filter Common Mode Pada gambar 2.2 dapat dijelaskan bahwa L1 adalah kumparan choke (peredam) yang mempunyai dua lilitan yang berada dalam satu inti ferit. Dengan adanya L1 sinyal-sinyal EMI diredam hingga ke tingkat yang cukup rendah. Fungsi dari kapasitor Cy 1 dan Cy 2 berfungsi untuk menghubung sinyal-sinyal itu ke ground. Dengan demikian tegangan AC yang masuk ke beban yaitu tegangan AC berfrekuensi 50hz-60hz yang bersih dari sinyal-sinyal noise. Gambar 2.2 Rangakaian EMI Filter Commen mode b. Emi Filter differential mode Pada gambar 2.3 dapat dijelaskan bahwa Cx 1 menghubung singkat sinyal-sinyal noise yang mungkin terdapat pada jalur tegangan AC 220v. L1 memiliki coil lilitan tunggal yang berfungsi sebagai meredam sinyal-sinyal EMI yang berfrekuensi tinggi hingga ke level yang cukup rendah. Sisa-sisa sinyal EMI yang masih terdapat di jalur tegangan AC 220v akan dibersihkan lagi oleh Cx2. 4

17 Gambar 2.3 Rangkaian Emi Filter differential mode c. Emi Filter common mode dan differential mode Pada gambar 2.4 merupakan gabungan antara common mode dan differential mode. Rangakaian ini banyak diterapkan pada SMPS (switching mode power supply) [3]. Gambar 2.4 Rangkaian Emi Filter common mode dan differential mode Penyearah Pelaratan elektronika pada umumnya menggunakan rangkaian penyearah pada bagian catu dayanya. Seperti halnya penyearah biasa, komponen utama yang digunakan adalah dioda penyearah yang merupakan salah satu komponen aktif dalam elektronika. 5

18 Anoda Katoda Gambar 2.5 Dioda [1] Idealnya, dioda dianggap sebagai sebuah saklar tertutup jika diberi bias forward dan sebagai saklar terbuka jika diberi bias reverse. Artinya secara ideal, dioda berlaku seperti konduktor sempurna (tegangan nol) jika dibias forward dan seperti isolator sempurna (arus nol) saat dibias reverse. Untuk mengoperasikan dioda, dibutuhkan tegangan sebesar 0,7 V sebelum dioda silikon konduksi dengan baik. Dioda dapat digambarkan sebagai suatu saklar yang diseri dengan tegangan penghambat 0,7 V. Apabila tegangan sumber lebih besar dari 0,7 V maka saklar akan tertutup. Sebaliknya apabila tegangan sumber lebih kecil dari 0,7 V maka saklar akan terbuka. Pada sistem elektronika rangkaian dioda sering digunakan sebagai rangkaian penyearah pada rangkaian catu daya. Berbeda dengan catu daya yang biasa dimana tegangan sumber jala-jala melewati transformator penurun tegangan terlebih dahulu sebelum disearahkan. Pada rangkaian catu daya menggunakan sistem switching, tegangan jala-jala langsung disearahkan. Dalam hal ini penyearah gelombang penuh (penyearah jembatan) digunakan untuk menyearahkan tegangan yang langsung berasal dari tegangan jala-jala. Gambar 2.6 Rangkaian Penyearah 6

19 Gambar 2.7 Bentuk Gelombang Keluaran Dari Penyearah Dari gambar dapat dilihat keluaran dari rangkaian penyerah gelombang penuh. Pada saat siklus positif, maka arus akan mengalir melewati dioda D1 menuju beban, kemudian melewati dioda D3. Ketika siklus negatif, arus akan mengalir melewati D2 menuju beban, kemudian melewati dioda D4. Keluaran yang dihasilkan saat siklus negatif akan berada pada nilai positif. Hal ini dikarenakan arus yang mengalir tetap melewati beban pada titik yang sama ketika siklus positif terjadi. Sehingga nilai tegangan keluaran tetap bernilai positif. [1] Filter Rangkaian penyearah yang sempurna harus memberikan tegangan yang bebas ripple. Keluaran dari penyearah setengah gelombang atau gelombang penuh terdiri dari komponen-komponen atau bagian yang masih ber-ripple ditambah komponen atau bagian searahnya (DC). Keluaran yang demikian dapat diperbaiki dengan menggunakan komponen tambahan yang dipasang diantara penyearah dan beban. Komponen tambahan ini dinamakan komponen filter (penyaring). Dalam bentuk sederhana, komponen filter hanya terdiri dari kapasitor yang dipasang paralel terhadap beban menuju ground. Prinsip kerja komponen filter dapat dijelaskan sebagai berikut. Kapasitor yang merupakan komponen utama penyaring yang terpasang paralel terhadap beban memiliki sifat mudah dilewati sinyal AC (bolakbalik). Reaktansi dari kapasitansi C pada frekuensi sinyal AC yang masuk diambil sangat kecil dibandingkan dengan tahanan beban. Maka sinyal AC yang merupakan komponen penyebab ripple akan dipintas oleh 7

20 kapasitor ke ground, sehingga sinyal yang masuk ke daerah beban sudah berkurang ripple nya, seperti pada gambar di bawah ini. [1] Gambar 2.8 Rangkaian Penyearah Yang Dilengkapi Filter Gambar 2.9 Bentuk Gelombang Keluaran Dilengkapi filter Konverter DC-DC Sistem catu daya yang bekerja dalam mode pensaklaran (switching) mempunyai efisiensi yang jauh lebih tinggi dibanding sistem catu daya linear. Hampir semua catu daya modern bekerja dalam mode switching atau dikenal sebagai SMPS (Switched Mode Power Supply). Komponen utama dari sistem catu daya adalah konverter DC-DC yang berfungsi untuk mengkonversikan tegangan dc (searah) ke bentuk dc lainnya. Secara umum, ada tiga rangkaian dasar konverter DC-DC, yaitu buck, boost, dan buck-boost. 8

21 Gambar 2.10 Blok diagram dc ke dc konverter Gambar 2.11 Rangkaian Mode Switching V o = 1 T V T 0 o (t)dt = 1 DT V T 0 sdt = V s D (2.1) Keterangan: V o = Tegangan keluaran(volt). T = Periode (s). V s = Tegangan masukan (volt). D = duty cycle Dari persamaan diatas terlihat bahwa tegangan keluaran DC dapat diatur besarannya dengan menyesuaikan parameter D. Parameter D dikenal sebagai duty cycle yaitu rasio antara lamanya waktu switch ditutup (t on ) dengan periode T dari pulsa tegangan keluaran. 9

22 D = Gambar 2.12 Tegangan keluaran mode switching t on t on +t off = t on T = t on f (2.2) Dengan 0 D 1 parameter f adalah frekuensi peralihan (switching frekuensi) yang digunakan dalam mengoperasikan saklar. Berbeda dengan tipe linear, pada tipe peralihan tidak ada daya yang diserap pada transistor sebagai saklar. Ini dimungkinkan karena pada waktu saklar ditutup tidak ada tegangan yang jatuh pada transistor, sedangkan pada waktu saklar dibuka, tidak ada arus listrik mengalir. Ini berarti semua daya terserap pada beban, sehingga efisiensi daya menjadi 100%. Namun perlu diingat pada prakteknya, tidak ada saklar yang ideal, sehingga akan tetap ada daya yang hilang sekecil apapun pada komponen saklar dan efisiensinya walaupun sangat tinggi, tidak pernah mencapai 100%. [2] Pulse Width Modulation (PWM) Rangkaian switching power supply converter menggunakan bentuk peraturan tegangan output yang dikenal sebagai Pulse Width Modulation (PWM). Secara sederhana, loop umpan feedback menyesuaikan tegangan output dengan mengubah waktu ON dari switching di konverter. Sebagai contoh bagaimana PWM bekerja, dapat dilihat dari hasil penerapan rangkaian pulsa gelombang kotak untuk sebuah LC filter. 10

23 Gambar 2.13 Prinsip dasar PWM. Rangkain pulsa gelombang kotak di filter dan menghasilkan tegangan DC output yang sama dengan pulsa amplitudo peak dikalikan dengan waktu dari duty cycle (duty cycle didefinisikan sebagai switch ON dibagi dengan total periode). D = t on t on +t off = t on T = t on f (2.3) Keterangan: t on = Kondisi saat ON. t off = Kondisi saat OFF. T = Periode (s). F = Frekuensi (Hz). Dapat dijelaskan bahwa tegangan output dapat langsung dikontrol dengan mengubah waktu ON dari saklar. [2] 11

24 BAB III PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Hardware Bagian ini menjelaskan proses berjalannya sebuah aliran dalam sebuah perancangan mekanik yang akan dibuat. Adapun perancangan mekanik yang akan dibuat untuk trainer switching power supply. Untuk lebih jelas nya dapat dilihat gambar di bawah ini: Gambar 3.1 Trainer Kit Switching Power Supply 12

25 3.2 Perancangan Elektrikal Bagian ini menjelaskan proses dalam sebuah perancangan elektrikal yang akan dibuat. Perancangan elektrikal dimulai dari membuat skematik rangkaian yang pada gambar 3.2. Dari gambar tersebut dapat dijelaskan bahwa proses dimulai dari tegangan AC 220v dengan frekuensi 50hz disearahkan menjadi tegangan DC setelah disearahkan dengan rangkaian penyearah maka akan dilakukan proses pemfilteran menggunakan kapasitor. Output yang dihasilkan dari proses filter tersebut akan melalui DC-DC konverter yang berfungsi untuk mengkonversi tegangan masukan searah konstan menjadi tegangan keluaran searah yang dapat divariasikan berdasarkan perubahan duty cycle rangkaian kontrolnya, output yang dihasilkan berupa tegangan DC 24v yang bisa diubah-ubah. Untuk lebih jelas nya dapat dilihat dari gambar dibawah ini: 13

26 Gambar 3.2 Rangkaian Trainer Switching Power Supply 14

27 4.1 Pengambilan Data BAB IV HASIL DAN ANALISA Pada pengambilan data, terdapat 4 bagian dalam pengambilan data yaitu EMI filter, penyearah, filter dan switching Data Bagian EMI Filter Pengambilan data pada bagian EMI filter menggunakan multimeter digital dan osiloskop digital. Gambar 4.1 Rangkaian EMI Filter Tabel.4.1 Hasil pengukuran tegangan output EMI filter Tegangan Input (V ac) Tegangan Output (V ac) 220 v ac 225 v ac 15

28 Gambar 4.2 Bentuk Gelombang Keluaran Dari EMI Filter Data Bagian Penyearah Pengambilan data pada bagian penyearah menggunakan multimeter digital dan osiloskop digital. Gambar 4.3 Rangkaian Penyearah 16

29 Tabel.4.2 Hasil pengukuran tegangan output penyearah Tegangan Input (V ac) Tegangan Output (V dc) 220 v ac 202 v dc Gambar 4.4 Bentuk Gelombang Keluaran Dari Penyearah Dari gambar 4.4 dapat dilihat bahwa rangkaian penyearah berfungsi sebagai pengubah tegangan AC bergelombang sinus menjadi tegangan DC dengan gelombang penuh. 17

30 4.1.3 Data Bagian Filter Pengambilan data pada bagian filter menggunakan multimeter digital dan osiloskop digital. Gambar 4.5 Rangkaian Dari Filter Tabel.4.3 Hasil pengukuran tegangan output filter Tegangan Input (V ac) Tegangan Output (V dc) 220 v ac 309 v dc 18

31 Gambar 4.6 Bentuk Gelombang Keluaran Dari Filter Dari gambar 4.6 dapat dilihat bahwa gelombang penuh dari penyearah akan disaring menggunakan rangkaian filter untuk mengurangi tegangan ripple. 19

32 4.1.4 Data Bagian Switching Pengambilan data pada bagian switching menggunakan osiloskop digital. Gambar 4.7 Rangakain Dari Switching 20

33 Gambar 4.8 Bentuk Gelombang Input Dari Switching Dari gambar 4.8 dapat dilihat bahwa rangkaian switching berfungsi sebagai merubah tegangan DC konstan menjadi tegangan DC yang dapat divariasikan. Perhitungan duty cycle pada keluaran switching : t on = 2,4 T = 2,8 D = t on T D = 2,4 2,8 D = 0,85 100% D = 85% 21

34 Gambar 4.9 Bentuk Gelombang Keluaran Dari Switching Pengambilan data pada gambar 4.9 diambil dari keluaran switching menggunakan osiloskop digital Data Bagian Output Pengambilan data bagian output menggunakan multimeter digital dan osiloskop digital. Berikut gambar gelombang output yang dihasilkan dengan beberapa tegangan output. 22

35 Gambar 4.10 Bentuk Gelombang Keluaran 20v DC. Gambar 4.11 Bentuk Gelombang Keluaran 24v DC. 23

36 Gambar 4.12 Bentuk Gelombang Keluaran 25.75v DC. Gambar 4.13 Bentuk Gelombang Keluaran 27v DC. Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa tegangan yang dihasilkan oleh trainer kit switching power supply merupakan tegangan DC sebesar 20v sampai 27v. 24

37 4.2 Analisa Dari pengambilan data bahwa trainer kit switching power supply dari tegangan input atau tegangan AC akan disearahkan menjadi tegangan DC melalui rangkaian penyearah dan akan difilter untuk mengurangi ripple dari keluaran yang dihasilkan rangkaian penyearah. Kemudian tegangan keluaran filter akan melalui rangkaian DC ke DC converter untuk mengkonversi dari tegangan DC menjadi tegangan DC yang dapat divariasikan sesuai dari perubahan duty cycle. Tegangan keluaran trainer kit switching power supply menjadi 20 V sampai 27 V. 25

38 5.1 Kesimpulan BAB V Kesimpulan dan Saran Dari hasil dan analisa pada sistem yang telah dibuat dapat disimpulkan bahwa: 1. Rangkaian penyearah berfungsi sebagai mengubah tegangan AC 220v menjadi tegangan DC sebesar 202v. 2. Rangkaian Filter berfungsi sebagai pemangkas sinyal-sinyal noise yang dihasilkan dari rangkaian penyearah. 3. Rangkaian DC ke DC Konveter berfungsi sebagai merubah tegangan DC yang konstan menjadi tegangan yang dapat divariasikan. 4. Tegangan keluaran yang dihasilkan sebesar 20v DC sampai 27v DC. 5.2 Saran Saran dari penulis untuk para pembaca yang melanjutkan penelitian ini sebagai berikut : 1. Dapat mengatur tegangan keluaran dari 0v DC sampai 27v DC. 2. Keluaran DC ke DC converter dapat dikendalikan dan dapat dilihat di osiloskop. 26

39 DAFTAR PUSTAKA [1] Prinsip-Prinsip Elektronika, Edisi Pertama Jilid 2. Malvino, Albert Paul, Ph D, Jakarta., Salemba Teknika, 2003, [2] Pulse-width Modulated DC-DC Power Converters, Kazimierczuk, Marian, USA., Wright State University Dayton, 2008, [3] Power Electronics, Converters, Application, and Design, Edisi kedua. Ned Mohan, Tore M. Undeland, William P. Robbins, Singapore., John Wiley & Sons, Inc, 1995, 27

40 LAMPIRAN Gambar (a) Design Mekanik Bagian Atas Gambar (b) Design Mekanik Bagian Bawah 28

41 29

42 BIOGRAFI PENULIS Nama : Caesar Yoga Saputra Oktavianto Tempat/Tanggal Lahir : Batam, 25 Oktober 1996 Agama Alamat Rumah Islam : Jalan Kartini 3 no 18 Sei Harapan Sekupang Kota Batam : yogasaputraokta@gmail.com Riwayat Pendidikan : 1. SMK Negeri 1 Batam 2. SMP Negeri 20 Batam 3. SD Kartini 1 Batam 30

43 31