BOOST DC-DC CONVERTER DENGAN CONTROL PI SEBAGAI PEREGULASI TEGANGAN OUTPUT PHOTOVOLTAIC

  Perpustakaan Unika BOOST DC-DC CONVERTER DENGAN CONTROL PI SEBAGAI PEREGULASI TEGANGAN OUTPUT PHOTOVOLTAIC TUGAS AKHIR Oleh : AGUS BUDHI S 01.50.0100 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA SEMARANG 2007

  Perpustakaan Unika PENGESAHAN

  Laporan Tugas Akhir dengan judul : “Boost Dc-Dc Converter dengan Kontrol PI 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 disetujui pada tanggal …. Oktober 2007.

  Semarang, Oktober 2007 Menyetujui,

  Pembimbing I (Dr. Ir. Ign Slamet Riyadh, MT)

  NPP : 058.1.1992.110 Mengetahui,

  Dekan Fakultas Teknologi Industri (Leonardus Heru P, ST, MT)

  NPP : 058.1.2000.234

  Perpustakaan Unika ABSTRAK

  this time continued to be rolled by various sources, including from the government personally. This step was needed so that Indonesia leaves the continuous energy crisis. Several methods of overcoming the dependence on earth fuel oil for the procurement of national energy have been launched, as leaving petroleum with liquid coal and energy was renovated other. Solar power became the same choice also attracted him because relative did not cause pollution completely. Indonesia that was located in the equator in fact had the profit that more than the other country because in general the attack of the sun rays was longer than the other country. With help photovoltaic, the sunlight could be changed into electricity energy. The output voltage from photovoltaic was unstable, depended on the number of intensities of the sunlight that fell for the surface photovoltaic, so as very risky to use the voltage that was produced by photovoltaic this direct to the burden because of enabling the occurrence of the fluctuation in the voltage. To anticipate the occurrence of the fluctuation in the voltage then the writer wanted to make some of DC-DC Converter the step up that used the PI controller, so as with the existence of this implement was enabled to be able to produce the voltage of output from solar cell that was relatively stable. So as output from solar cell this immediately could be made use of.

  Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Yesus Kristus atas berkat, rahmat, dan bibingan-NYA sehingga penyusunan laporan Tugas Akhir dengan judul “Boost Dc-Dc

  Converter dengan Kontrol PI sebagai Peregulasi Tegangan Output Photovoltaic” dapat

  Laporan Tugas Akhir ini disusun dan 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.

  Dalam pelaksanaan Tugas Akhir sampai tersusunnya laporan ini, penulis telah mendapat banyak bantuan dan dukungan baik moril maupun materiil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan sebesar – besarnya kepada :

  1. Bapak Leonardus Heru P., ST, MT, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Katolik Soegijapranata Semarang, sekaligus Dosen Pembimbing I mata kuliah Tugas Akhir.

  2. Bapak Dr.Ir.Ign Slamet Riyadi, MT, selaku Dosen Pembimbing Tunggal mata kuliah Tugas Akhir.

  3. Ibu T. Brenda ST, MT, selaku Koordinator mata kuliah Tugas Akhir.

  4. Bapak dan Ibu yang paling kusayang, atas semua bantuan moril maupun materiil dan doanya sehingga saya mampu menyelesaikan studi.

  5. My Lovely friend, buat kesabaran en smua yang udah direlakan demi membantu aku.

  6. My Friends : fran’s ,Kandu, Josef, Miko, Borok, Timbul, Tatang, Deny, Nanik Thx dah nemenin aku dalam pembuatan tugas akhir ini.

  7. Buat Mas AgoenK, terima kasih buat semuanya. Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari “sempurna”, oleh karena itu penilis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata, penulis berharap semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi rekan – rekan mahasiwa dan semua orang.

  Semarang, Oktober 2007 Penulis

  Perpustakaan Unika

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

  28

  32

  2.8.4 OP AMP Sebagai Diferensial Amplifier

  31

  2.8.3 OP AMP Komparator

  30

  2.8.2 OP AMP Sebagai Penguat Non Inverting

  2.8.1 OP AMP Sebagai Penguat Inverting

  32

  27

  2.8 Penguat Operasional

  26

  2.7 Opto Coupler Tlp 250

  25

  2.6 Pembentuk Gelombang Segitiga

  24

  2.9 Komponen-Komponen Pasif

  2.9.1 Induktor

  21

  39

  44 Perpustakaan Unika

  3.4 Rangkaian Driver

  43

  3.3 Rangkaian Pembangkit Gelombang Segitiga

  41

  3.2 PWM (Pulse Width Modulation)

  3.1 Boost Konverter

  33

  38

  36 BAB III PERANCANGAN ALAT

  2.10 Transformator

  35

  2.9.3 Resistor

  34

  2.9.2 Kapasitor

  2.5 Pewaktu 555

  HALAMAN JUDUL i

  ABSTRAK iii

  2

  3 BAB II DASAR TEORI

  1.5 Sistematika Penulisan

  3

  1.4 Tujuan Dan Manfaat

  3

  1.3 Pembatasan Masalah

  1.2 Perumusan Masalah

  2.1 Chopper

  1

  1.1 Latar Belakang

  1

  BAB I PENDAHULUAN

  DAFTAR GAMBAR vii

  DAFTAR ISI v

  KATA PENGANTAR iv

  5

  5

  19

  14

  2.3 Photovoltaic

  17

  2.2.3 Kontrol Differensial

  16

  2.2.2 Kontrol Integral

  14

  2.2.1 Kontrol Proporsional

  2.2 Kontroler

  2.1.1 Buck Konverter

  11

  2.1.4 Cuk Konverter

  9

  2.1.3 Buck Boost Konverter

  6

  2.1.2 Boost Konverter

  5

  2.4 MOSFET

  Perpustakaan Unika

  3.5 Rangkaian Error Amplifier

  45

  3.6 Kontrol Proporsional Integral

  46

  3.7 Rangkaian Power Supply

  46

  3.7.1 Rangkaian Osilator

  47

  3.7.2 Transformator

  51

  3.8 Resistor Sebagai Sensor Tegangan

  53 BAB IV ANALISA

  54

  4.1 Simulasi Rangkaian Boost Konverter Dengan Mengunakan PSIM

  54

  4.2 Hasil Pengukuran

  57

  4.2.1 Pengujian Pembangkit Gelombang Segitiga

  57

  4.2.2 Pengujian Rangkain Penguat Gelombang Segitiga

  59

  4.2.3 Pengujian PWM

  60

  4.2.4 Boost Konverter

  61

  4.3 Pembahasan

  64 BAB V KESIMPULAN

  65

  5.1 Kesimpulan

  65

  5.2 Saran

  65

  DAFTAR GAMBAR

  35 Gambar 2.33 Trafo Ideal

  25 Gambar 2.25 Rangkaian Pembangkit Gelombang Segitiga

  26 Gambar 2.26 Kontruksi Opto Coupler Tlp 250

  27 Gambar 2.27 Simbol Penguat Operasi

  27 Gambar 2.28 Penguat Inverting

  29 Gambar 2.29 Penguat Non Inverting

  31 Gambar 2.30 Op Amp Sebagai Komparator

  31 Gambar 2.31 Op Amp Sebagai Defensial Amplifier

  32 Gambar 2.32 Kurva Karakteristik V-1 Untuk Resistor

  37 Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian

  23 Gambar 2.23 Mosfet Tipe Enhancement Kanal P

  38 Gambar 3.2 Boost Konverter

  39 Gambar 3.3 Rangkaian Ekivalen Untuk Transfer Energi

  40 Gambar .3.4 Rangkaian Penghasil Pulsa PWM

  41 Gambar 3.5 Pulse Width Modulation

  42 Gambar 3.6 Pembangkit Gelombang Segitiga

  43 Gambar 3.7 Opto Coupler Tlp 250

  44 Gambar 3.8 Rangkaian Driver

  44 Gambar 3.9 Rangkaian Error Dan Proporsional Amplifier

  24 Gambar 2.24 Blok Diagaram Ic 555

  23 Gambar 2.22 Mosfet Tipe Enhancement Kanal N

Gambar 2.1 Rangkaian Buck Konverter

  14 Gambar 2.11 Sinyal Yang Dihasilkan Oleh Kontrol Proporsional

  5 Gambar 2.3 Rangkaian Boost Konverter

  7 Gambar 2.4 Bentuk Gelombang Arus

  7 Gambar 2.5 Rangkaian Ekivalen Untuk Transfer Energi Boost Konverter

  8 Gambar 2.6 Rangkaian Buck Boost Konverter

  10 Gambar 2.7 Rangkaian Ekivalen Untuk Transfer Energi Buck Boost Konverter

  10 Gambar 2.8 Rangkaian Cuk Konverter

  11 Gambar 2.9 Rangkaian Ekivalen Untuk Transfer Energi Cuk Konverter

  12 Gambar 2.10 Rangkaian Kontrol Proporsional

  15 Gambar 2.12 Rangkaian Kontrol Integral

  22 Gambar 2.21 Mosfet Tipe Deplesi Kanal P

  16 Gambar 2.13 Sinyal Yang Dihasilkan Oleh Kontrol Integral

  17 Gambar 2.14 Rangkaian Kontrol Differensial

  18 Gambar 2.15 Sinyal Yang Dihasilkan Oleh Kontrol Differensial

  18 Gambar 2.16 Simbol Photofoltaic

  19 Gambar 2.17 Karakteristik Photovoltaic

  20 Gambar 2.18 PV

  20 Gambar 2.19 Rangkaian Seri Paralel PV

  21 Gambar 2.20 Mosfet Tipe Deplesi Kanal N

  45 Perpustakaan Unika

Gambar 3.10 Kontroller Proporsional Integral

  55 Gambar 4.4 Keluaran Boost Konverter Dengan Sumber 20 Volt

  63 Gambar 4.10 Arus Induktor

  60 Gambar 4.9 Bentuk Gelombang Arus

  59 Gambar 4.8 Sinyal PWM

  57 Gambar 4.7 Penguatan Gelombang Segitiga

  56 Gambar 4.6 Pengukuran Gelombang Segitiga Xr-2206

  56 Gambar 4.5 Keluaran Boost Konverter Dengan Sumber 15 Volt

  55 Gambar 4.3 Simulasi Arus Induktor

  46 Gambar 3.11 Rangkaian Power Supply

  54 Gambar 4.2 Simulasi Keluaran Komparator

  53 Gambar 4.1 Simulasi Sinyal Control Dan Sinyal Referensi Pembentuk PWM

  51 Gambar 3.16 Rangkaian Sensor Tegangan

  48 Gambar 3.14 Transformer

  47 Gambar 3.13 Rangkaian Multivibrator Astabil

  47 Gambar 3.12 Rangkaian Osilator

  63 Perpustakaan Unika