ITS-paper-36785-2210100196-Paper.pdf

download ITS-paper-36785-2210100196-Paper.pdf

of 6

Transcript of ITS-paper-36785-2210100196-Paper.pdf

  • 7/25/2019 ITS-paper-36785-2210100196-Paper.pdf

    1/6

    1

    Abstrak Konverter boost digunakan di banyak aplikasi

    salah satunya aplikasi sistem photovoltaic. Sistem photovoltaic

    membutuhkan konverter yang memiliki rasio konversi tinggi

    dan efisiensi yang baik. Namun, konverter boost memiliki

    kekurangan yakni rasio tegangan yang rendah. Selain itu,

    konverter boost juga memiliki efisiensi daya yang rendah. Oleh

    karena itu, topologi konverter boost telah banyak

    dikembangkan agar dapat diperoleh konverter dengan

    performa yang lebih daripada konverter boost. Salah satu hasilpengembangan topologi konverter boost adalah dc-dc sepic

    yang terintegrasi dengan boost converter. Konverter ini

    merupakan konverter boost yang terintegrasi dengan

    konverter sepic dengan menggunakan seri es outpu t moduledan

    saklar tunggal. Tugas akhir ini bertujuan untuk merancang

    dan mengimplementasikan dc-dc sepic yang terintegrasi

    dengan boost converter atau sepic-integrated boost (SIB)

    converter untuk sistem photovoltaic. Simulasi dengan

    perangkat lunak terprogram dan eksperimen terhadap

    konverter telah dilakukan. Hasil eksperimen menunjukkan

    bentuk gelombang yang hampir sama dengan hasil simulasi

    dari perangkat lunak terprogram. Konverter hasil

    implementasi mampu mengkonversi tegangan masukan 24

    VDC menjadi 163 VDC pada duty cycle 60%. Konverter hasil

    implemntasi juga memiliki efisiensi maksimal sebesar 87.6%

    pada beban 25.4 W atau 71.8% dari total beban.

    Kata KunciSepic-I ntegrated Boost (SIB) converter, Rasiokonversi tinggi, Efisiensi tinggi, Photovoltaic.

    I. PENDAHULUAN

    onverter DC ke DC atau juga dikenal dengan DC

    chopperadalah alat yang digunakan untuk mengubahlevel tegangan DC berdasarkan perubahan nilai duty

    cycle. Salah satu jenis konverter DC ke DC yang banyak

    digunakan adalah konverter boost. Salah satu aplikasi

    konverter boost adalah digunakan pada sistem photovoltaic.Sistem photovoltaic membutuhkan konverter dengan rasio

    yang tinggi dan efisiensi yang baik. Namun, konverter boost

    memiliki beberapa kekurangan. Salah satu kekurangan

    konverter boost adalah rasio konversi yang rendah. Selain

    itu, konverter boost juga memiliki efisiensi yang rendah [1].

    Topologi konverter boost telah banyak dikembangkan

    oleh pakar bidang elektronika daya. Hal ini dilakukan untukmemperoleh konverter dengan unjuk kerja yang lebih baik

    daripada konverter boost. Adapun pengembangan yang telah

    dilakukan diantaranya adalah memanfaatkan konversi

    tegangan pada transformator frekuensi tinggi, coupled

    inductor, dan multiplier cell. Konverter tipe current fed

    adalah hasil pengembangan konverter boost yangmenggunakan transformator frekuensi tinggi. Konverter ini

    cocok digunakan pada aplikasi daya tinggi dengan multi

    saklar [2]. Namun, konverter ini membutuhkan rangkaian

    snubber untuk mengurangi lonjakan tegangan pada saklar

    akibat adanya induktansi bocor pada transformator.Sementara itu, konverter boost dengan menggunakan

    coupled inductor cocok digunakan untuk aplikasi daya kecil

    dan daya menengah karena struktur rangkaiannya yang

    sederhana. Namun, rangkaian ini beroperasi dengan arus

    masukan yang tidak kontinyu atau Discontinue Current

    Mode (DCM) [3]. Selain itu, konverter ini juga memilikiriak arus yang lebih besar dibandingkan konverter boost

    konvensional. Voltage multiplier cell atau rangkaian saklar

    kapasitor sangat berguna untuk menaikkan rasio tegangan.

    Dengan penaikan tegangan keluaran, rangkaian ini juga

    membutuhkan jumlah kapasitor dan dioda yang banyak [4].

    DC-DC sepic yang terintegrasi dengan boost converter

    atau sepic-integrated boost (SIB) converter adalah hasil

    kombinasi antara konverter boost dengan konverter sepic

    yang menggunakan transformator frekuensi tinggi.

    Konverter ini memadukan kemampuan konversi tegangan

    pada transformator frekuensi tinggi dengan konverter boost.

    Konverter ini dapat menghasilkan konversi tegangan yang

    lebih besar daripada jenis konverter yang telah dijelaskansebelumnya. Dengan adanya induktasni bocor, topologi dari

    konverter ini tidak membutuhkan rangkaian snubber [1].

    Penggunaan saklar tunggal pada operasi SIB converter

    menyebabkan operasi kerjanya lebih mudah dipahami. Padaoperasinya, kemampuan konversi tegangan konverter ini

    tidak hanya dipengaruhi oleh nilai duty cyle tetapi juga

    dipengaruhi oleh banyaknya belitan di sisi sekunder

    transformator. Secara keseluruhan, SIB converter ini

    memiliki unjuk kerja yang lebih baik dibandingkan

    konverter lainnya.

    II. KONVERTERDC-DCSEPICYANG

    TERINTEGRASIDENGANKONVERTERBOOST

    A. DC-DC Sepic yang Terintegrasi dengan Boost

    Converter

    DC-DC sepic yang terintegrasi dengan boost converter

    atausepic-integrated boost (SIB) converter merupakan hasilpengembangan topologi konverter boost yang

    dikombinasikan dengan konverter sepic. SIB converter

    terdiri dari beberapa komponen yaitu transformator T

    dengan induktansi magnetik Lm, induktansi bocor Llkg, dan

    rasio belitan 1 : n. Selain transformtor T, SIB converterjuga

    terdiri dari induktor boost Lb, kapasitor (Cb, Co1, dan Co2),

    dioda, dan saklar S. Gambar 1 menunjukkan topologi SIB

    converter secara keseluruhan.

    Perancangan dan Implementasi Konverter

    DC-DC Sepic yang Terintegrasi dengan

    Konverter Boostuntuk SistemPhotovoltaic

    Mohammad Sholehuddin Hambali, Dedet Candra Riawan, dan Feby Agung Pamuji.Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

    Jl. Arif Rahman Hakim Surabaya 60111

    E-mail: [email protected]

    K

  • 7/25/2019 ITS-paper-36785-2210100196-Paper.pdf

    2/6

    2

    Gambar.1. SIB converter

    Prinsip kerja dari SIB converter merupakan kombinasi

    dari prinsip kerja konverter boost konvensional dan

    konverter sepic. SIB converterdapat beroperasi pada mode

    Continous Current Mode (CCM) dan mode Discontinous

    Current Mode (DCM). SIB converterberoperasi pada modeCCM jika n> 1 dan akan beroperasi pada mode DCM jika n

    < 1[1].

    Berdasarkan gelombang pada gambar 2, kondisi kerja

    SIB converter terbagi menjadi 4 interval maktu. Interval t0

    t1dan t1t2merupakan interval waktu saat kondisi induktorcharging. Sedangkan interval t2 t3 dan t3 t4 merupakan

    interval waktu saat kondisi induktor discharging. Interval t0

    t2direpresentasikan olehDT, sedangkan interval t2 t3dan

    interval t3 t4 masing-masing direpresentasikan oleh D1T

    danD2T. PersamaanD1TdanD2Tditunjukkan pada (1) dan

    (2).

    = 2()+ (1)2 = ()()+ (2)

    Gambar.2. Gelombang SIB converter

    Saat saklar S konduksi, yaitu saat induktor Lbcharging

    selama interval t0 t2,maka diperoleh persaamaan (3).

    2= () (3)

    Sedangkan saat saklar S non konduksi yaitu saat

    induktorLbdischarging selama interval t2 t3dan interval t3

    t4. Saat kondisi ini, maka diperoleh persamaan (4) dan (5).

    Sementara itu, persamaan V01, V02, dan VCb masing-masing

    ditunjukkan oleh (6), (7), dan (8).

    23= ( )() (4)

    34= ( )(2) (5)= (6)2= (7)= (8)

    Berdasarkan persamaan (3), (4), dan (5) dengan

    menggunakan persamaan (6), (7), dan (8), maka persamaan

    tegangan masukan keluaran diperoleh pada persamaan (9).

    = + (9)B. Transformator Frekuensi Tinggi

    Transformator frekuensi tinggi memiliki dimensi yang

    lebih kecil dan lebih ringan. Selain itu transformator ini juga

    memiliki frekuensi kerja yang tinggi, pada umumnya

    berkisar ribuan Hz. Transformator frekuensi tinggi biasanya

    digunakan pada Switched Mode Power Supply (SMPS) atau

    sumber yang menggunakan system pensaklaran seperti

    konverter boost dan sejenisnya. Dalam merancang

    trasformator frekuensi tinggi, ada beberapa hal yang harus

    dilakukan agar dapat memperoleh spesifikasi transformator

    yang sesuai dengan kebutuhan diantaranya yakni [5] :

    1. Memilih intiferrite

    2. Menghitung nilai induktansi transformator

    3. Menghitung jumlah belitan

    4. Menentukan diameter kawat belitan

    III. PERANCANGANDANIMPLEMENTASI

    KONVERTERDC-DCSEPICYANGTERINTEGRASI

    DENGANKONVERTERBOOST

    A. Diagram Blok Sistem

    Gambar 3 menunjukkan blok sistem konverter secara

    keseluruhan. Sumber mesuplai daya menuju konverter.Konverter bekerja dengan kendali PWM melalui driver.

    Daya keluaran konverter disalurkan menuju beban dengannilai tegangan output tertentu sesuai dengan duty cycle yang

    diberikan.

    Gambar 3. Diagram blok sistem secara keseluruhan

    Keterangan : Aliran daya

    Sinyal kontrol

  • 7/25/2019 ITS-paper-36785-2210100196-Paper.pdf

    3/6

    3

    B. Perancangan SIB Converter

    Perancangan SIB converter membutuhkan perhitungan

    nilai komponen yang digunakan agar dapat sesuai dengan

    rancangan yang diinginkan. Oleh karena itu, ada bebrapa

    parameter yang harus ditentukan terlebih dahulu. Tabel 1

    menunjukkan parameter yang telah ditentukan.

    Dengan mengetahui tegangan masukan dan daya

    masukan maka dapat diperoleh nilai arus masukan Iin=1.5A. Nilai induktor Lb dapat diperoleh dengan memasukkan

    nilai arus masukan pada persamaan (10).

    = (10)Kemudian untuk memperoleh nilai kapasitor Cb

    maka dihitung terlebih dahulu nilai arus ILm melalui (11)

    dan selanjutnya nilai kapasitor Cb dapat dihitung melalui

    (12).

    = ()+ (11)

    = (12)Selanjutnya untuk menghitung kapasior keluaran maka

    terlebih dhulu harus menghitung kapasitor seri Cseri dari

    kedua kapsitor keluaran melalui (13). Dengan menggunakan

    perbandingan tegangan pada Vo1 dan Vo2, maka nilai

    kapasitor keluaran Co1dan Co2dapat diperoleh melalaui (14)

    dan (15).

    = ( ) (13)

    = 1.82 (14)2= 1.6 (15)Sementara itu untuk parameter dari transformator

    frekuensi tinggi yang meliputi Lm dan Llkg dapat diperoleh

    melalui (16) dan (17).

    = ()2 (16)Lm : induktansi magnetik (uH)

    Vin : tegangan masukan (V)D : duty cycle

    Pin : Daya masukan (Watt)

    fS : frekuensi pensaklaran (Hz)

    KRF : konstanta ripple factor

    = () (17)

    C. Perancangan Simulasi SIB Converter

    Gambar 4 menunjukkan gelombang hasil simulasi.

    Gambar 5 menunjukkan tegangan keluarandan arus keluarandari hasil simulasi.

    Gambar 4. Gelombang hasil simulasi

    Gambar 5. Tegangan keluaran dan arus keluaran simulasi

    Tabel 1.

    Parameter perancangan SIB converter

    Parameter Nilai

    Tegangan masukan (Vin) 24 Volt

    Duty cycle(D) 60 %

    Frekuensi pensaklaran (fS) 62.5 kHz

    Daya masukan (Pin) 36 watt

    Perbandingan BelitanNp : Ns= 1:n 1 : 3

    Riak tegangan keluaran (Vo) 1 %

    Riak arus induktor (i) 20 %

    Tegangan masukan (Vin) 24 Volt

    Tabel 2Parameter komponen hasil perhitungan

    Parameter Nilai

    InduktorLb 768 H

    Kapasitor Cb 12.8 FKapasitor keluaran Co1 3.6 F

    Kapasitor keluaran Co2 2 F

    Induktor magneticLm 460.8 H

    Induktor bocorLlkg 1 H

    Hambatan keluaranRout 784 ohm

  • 7/25/2019 ITS-paper-36785-2210100196-Paper.pdf

    4/6

    4

    Dari hasil simulasi, diperoleh bahwa bentuk

    gelombang hasil simulasi menyerupai bentuk gelombang

    secara teori yang ditunjukkan pada gambar 2. Sementara itu,

    tabel 3 menunjukkan hasil perbandingan antara tegangan

    keluaran dan arus keluaran perhitungan dengan simulasi.

    Dari hasil perbandingan tersebut diketahui bahwa hasilparameter simulasi telah menyerupai dengan parameter hasil

    perancangan yang diinginkan.

    D. Implementasi SIB Converter

    Pengimplementasian ini diawali dengan membuatinduktor Lb. Inti induktor menggunakan ferrite tipe ETD44

    dari TDK Corporation. Langkah pertama yang dilakukan

    yaitu menghitung nilai Qmelalui (18).

    = 2 (18)Q : Energi (milijoule)

    L : induktansi induktor (mH)

    ILb : arus melewati induktor (A)

    Kemudian nilai Q yang diperoleh diplot pada kurva AL

    LI2pada gambar 4 sehingga diperoleh AL =1200 mH/belit.

    Kemudian melalui (19) diperoleh belitan yang dibutuhkan

    sebanyak 25 belit.

    = 103

    (19)N : banyak belitan

    Pada rangkain SIB converter terdapat tiga buah

    kapasitor yaitu kapasitor Cb, Co1, dan Co2. Pada

    implementasi SIB converter ini, kapasitor Cbmenggunakan

    kapasitor multilayer atau kapasitor keramik. Sementara itu,

    kapasitor Co1dan Co2menggunakan kapasitor jenis bipolar

    yaitu kapasitor elektrolit atau kapasitor elco. Tahap

    selanjutnya adalah pembuatan transformator frekuensi

    tinggi. Ada 2 tahap dalam pembuatan tarnsformator ini yaitu

    penentuan inti dan perhitungan jumlah belitan. Dalam

    penentuan inti, maka hal yang harus diperhatikan adalah

    frekuensi kerja transformator. Transformator bekerja padafrekuensi (lebih besar dari 10 kHz), maka inti yang

    digunakan adalah intiferriteMnZn.Ferrite dengan material

    MnZn ini juga memiliki resistivitas yang tinggi sehingga

    menyebabkan rugi arus eddy kecil dan dapat diabaikan .Tipe inti ferrite yang dipilih adalah PC44 produksi dari

    TDK Corporation. Sementara itu, untuk ukuran inti yang

    dipilih adalah PQ32/30 karena ukuran tersebut dapat

    menangani daya konverter yaitu sebesar 36 watt.

    Dalam perancangan ini, rasio belitan transformator

    yang dibuat adalah Np : Ns= 1 : 3. Jumlah belitan primer

    (Np) dapat dihitung melalui (20) dengan menggunakan nilai

    ton= 9.6 s, Ae= 161 mm2 , B= 0.3 Tesla, dan Vin= 24

    volt sehingga didapatkan Np sebanyak 4.8 5 lilit.

    Sementara itu, belitan sekunder Ns dapat diperoleh dengan

    menggunakan perbandingan belitan transformator N sebesar

    1 : 3 sehingga diperolehNssebanyak 15 lilit.

    = (20)

    Gambar 6. SIB converter hasil implementasi.

    Selanjutnya yaitu pemilihan saklar. Saklar yang

    digunakan dalam implementasi ini merupakan jenis

    MOSFET IRFP460. Sementara itu, untuk dioda yang

    digunakan merupakan jenis hyperfast power diode tipe

    BYC10-600. Untuk sistem kontrol yang digunakan adalah

    PWM dengan menggunakan IC mikrokontroler.

    Mikrokontroler yang digunakan adalah ATmega 16A.

    Kemudian, driver untuk saklar mengguanakn ICphotocoupler jenis TLP250. Setelah semua tahap

    implementasi selesai, maka diperoleh nilai parameter

    seluruh komponen seperti yang ditunjukkan pad tabel 4.

    Tabel 3

    Perbandingan nilai parameter perhitungan dan simulasi

    Parameter Perhitungan SimulasiError

    (%)

    Tegangan keluaranArus keluaran

    168 V0.214 A

    167.5 V0.2136 A

    0.290.19

    Tabel3.

    Parameter komponen hasil implementasi

    Komponen Nilai Unit

    Induktor Lb 810 H 1

    Trafo Frekuensi Tinggi

    Induktor magnetikLm

    Induktor bocorLLkg

    (Intiferrite :

    PC44PQ32/30 )

    525.756 H

    1.5 H

    1

    Kapasitor Cb 12 F 12 @ 1F

    Kapasitor Co1 4.7 F / 160 V 1

    Kapasitor Co2 2.2 F / 450 V 1

    MOSFET IRP460 20 A / 500 V 1

    Dioda BYC10-600 10 A / 600 V / 19ns 5

    ATmega 16A 62.5 kHz 1

    TLP250 1 MHz (max) / 35 V 1

  • 7/25/2019 ITS-paper-36785-2210100196-Paper.pdf

    5/6

    5

    IV. PENGUJIANDANANALISISDATAKONVERTER

    A. Pengujian Sinyal PWM

    Pengujian ini dilakukan dengan mengambil data duty

    cycledari keluaran sinyal PWM dengan frekuensi 62.5 kHz.

    Kemudian, data tersebut dibandingkan dengan data duty

    cycle yang dimasukkan melaui tombol duty cycle. Daripengujian diperoleh bahwa nilai keluaran dari sinyal PWM

    sudah sesuai dan benar dengan nilai error tidak lebih dari2%. Adapun frekuensi sinyal keluaran PWM yang diperoleh

    sebesar 62.48 kHz dan sudah mendekati dengan frekuensi

    yang dinginkan.

    B. Pengujian Sinyal Driver

    Setelah pengujian sinyal PWM selesai, maka

    selanjutnya yaitu pengujian sinyal keluran dari driver

    MOSFET. Hal ini dilakukan untuk memastikan sinyal

    masukan yang menuju gerbang gate MOSFET sudah benar

    agar pensaklaran dapat dipastikan baik dan benar. Pengujian

    ini dilakukan dengan memberikan tegangan referensi driver

    Vref= 18 V. Gambar 7 menunjukkan hasil pengujian.

    Gambar 7. Gelombang sinyal PWM, driver, dan VDS MOSFET

    Dari hasil pengujian yang dilakukan diperoleh bahwa

    sinyal driver sudah sesuai dengan yang diinginkan.

    Kemudian, juga dilakukan pengujian terhadap sinyal

    tegangan MOSFET. Dari hasil pengujian tersebut, dieroleh

    bahwa ketiga sinyal yaitu sinyal PWM, sinyal driver, dan

    sinyal tegangan MOSFET, sudah menunjukkan kesesuaian.

    C. Pengujian Bentuk Gelombang SIB Converter

    Pada tahap ini dilakukan pengujian bentuk gelombang

    komponen dari implementasi SIB converter. Hal ini

    dilakukan untuk mengetahui apakah implemnetasi SIBconverter sudah bekerja sesuai dengan simulasi. Gambar 8

    menunjukkan gelombang komponen dari implementasi SIB

    converter. Kemudian bentuk gelombang dari implementasi

    dibandingan dengan bentuk gelombang pada gambar 2. Darihasil perbandingan tersebut dapat diketahui bahwa setiap

    bentuk gelombang komponen implementasi sudah

    menyerupai dengan bentuk gelombang hasil simulasi.

    Dengan demikian, implementasi SIB converter sudah

    bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Pada bagian

    gelombang tegangan saklar terlihat bahwa terjadi lonjakantegangan. Namun, lonjakan tegangan yang terjadi masih

    diberada pada kemampuan dari saklar yang digunakan.

    Gambar 8. Bentuk gelombang SIB converter implementasi. (a) SinyalPWM (S). (b)Arus induktor boost (ILb). (c) Arus induktor magnetik (ILm).

    (d) Arus induktor bocor (ILlkg). (e) Arus saklar (IS). (f) Tegangan saklar (VS)

    D. Pengujian Tegangan Keluaran SIB Converter

    Pengujian tegangan keluaran dilakukan untukmemperoleh data perubahan nilai tegangan keluaran

    terhadap perubahan duty cycle yang diberikan. Namun,pengujian ini dillakukan pada tegangan masukan yang tetap

    Vin= 24 V. Secara prinsip kerja, SIB converter hanya dapat

    bekerja pada duty cycle diatas 50% (D>50). Grafik pada

    gambar 9 menunjukkan hasil pengujian SIB converter.Garis

    berwarna merah menunjukkan nilai perhitungan yang

    diperoleh. Sementara itu, garis biru menunjukkan pengujian

    dari simulasi menggunakan perangkat lunak terprogram.

    Garis berwarna hijau menunjukkan pengujian implementasi.

    Pengujian ini dilakuakan pada duty cycle 50% sampai70%. Dari grafik pada gambar 9 diketahui bahwa saat duty

    cycle dari 50% sampai 60% tegangan keluaran perhitungan

    dengan tegangan keluaran simulasi hasilnya mendekati.

    Namun, saat duty cycle 60% sampai 70% tegangan keluaran

    perhitungan dengan tegangan keluaran simulasi

    menunjukkan hasil yang sedikit berbeda. Sementara itu, darigrafik tersebut juga diketahui bahwa pada duty cycle 50%

    sampai 60% nilai tegangan keluaran implementasi sedikit

    berbeda dengan nilai tegangan perhitungan. Namun, pada

    duty cycle 60% samapi 70%, diperoleh selisih antara hasil

    perhitungan dengan implementasi yang semakin besar.

    Selisih ini disebabkan oleh adanya tegangan aktif dioda

    yang menyebabkan drop atau penurunan tegangan keluaran

    pada implementasi. Selain itu, penurunan tegangan ini juga

    terjadi akibatstress dan rugi-rugi konduksi.

    PWM

    driver

    VDS

    PWM

    ILb

    ILm

    ILkg

    Is

    Vs

    (c)

    (d)

    (a)

    (e)

    (f)

    (b)

  • 7/25/2019 ITS-paper-36785-2210100196-Paper.pdf

    6/6

    6

    Gambar 9. Grafik tegangan keluaran perhitungan, tegangan keluaran

    simulasi, dan tegangan keluaran implementasi

    E. Pengujian Efisiensi SIB Converter

    Pengujian efisiensi dilakukan untuk mengetahui unjuk

    kerja SIB converter dengan memperhatikan efisiensi yang

    dihasilkan. Pengujian ini dilakukan dengan menjaga nilai

    tegangan masukan dan tegangan keluaran tetap (Vin= 24 Vdan Vout= 163). Namun, pada praktisnya, tegangan keluaran

    berubah seiring dengan perubahan beban, sehingga untuk

    menjaga agar tegangan keluaran konstan maka dilakukan

    perubahan terhadap nilai duty cycle. Sementara itu, nilai

    beban diubah-ubah dengan cara mengubah besarnya nilai

    hambatan pada resistor variabel. Grafik pada gambar 10

    menunjukkan efisisiensi dari pengujian SIB converter

    terhadap perubahan beban atau daya keluaran. Nilai efisiensi

    yang diperoleh menunjukkan nilai yang fluktuatif dimana

    nilai tersebut masih berkisar pada 70% sampai 80%. Dari

    data yang diperoleh diketahui bahwa nilai efisiensi terendah

    yaitu 74.7% diperoleh saatPout= 13.9 W atau sekitar 39.3%

    dari beban. Sementara itu, efisiensi tertinggi yaitu 87.6%pada saat Pout = 25.4 W atau pada 71.8% total beban yang

    diberikan saat pengujian. Namun, saat beban puncakPout=

    35.4 W efisiensi turun sekitar 2.6% menjadi 85%. Dari

    grafik pada gambar 10 dapat diketahui bahwa efisiensimengalami fluktuatif terhadap perubahan Pout. Namun,

    secara garis besar efisiensi naik dengan semakin besarnya

    Poutterkecuali saat Pout sekitar 29 W. Pada saat Pout= 29.5

    W, efisiensi mengalami penurunan hingga mencapai total

    daya.

    Gambar 10. Grafik efisiensi daya keluaran dari SIB converter

    V. KESIMPULAN

    A. Kesimpulan

    Berdasarkan hasil pengujian dan analisis yang telah

    dilakukan diperoleh kesimpulan bahwa pengujian simulasi

    tegangan keluaran SIB converter sudah mendekati dengan

    nilai tegangan keluaran secara perhitungan. Tegangankeluaran perhitungan sebesar 248 V sedangkan tegangan

    keluaran implementasi sebesar 230 V pada duty cycle70%.Sementara itu, selisih antara tegangan keluaran perhitungan

    dengan tegangan keluaran implementasi terjadi karena drop

    tegangan dioda dan rugi-rugi konduksi. Dari hasil pengujian

    efisiensi implementasi SIB converter diperoleh data bahwa

    SIB converte hasil implementasi memiliki nilai efisiensi

    maksimum sebesar 87.6% pada beban 25.4 W. Secara garis

    besar efisiensi konverter naik dengan seiring naiknya total

    beban yang diberikan.

    B. Saran

    SIB converter dapat dioperasikan pada sistem yang

    membutuhkan rasio konversi yang tinggi dan efisiensi yang

    baik. Namun, konverter ini masih membutuhkan penelitianlebih lanjut mengenai operasi kerja SIB converter dengan

    duty cycle di bawah 50%. Hal ini disebabkan karena pada

    penelitian ini pengujiannya masih terbatas pada duty cyclediatas 50%. Selainitu, pembuatan transformator frekuensi

    tinggi sangat penting untuk diperhatikan dalam

    implementasi SIB converter.

    DAFTARPUSTAKA

    [1] Park B.M., Moon W.G., and Youn J.M. Nonisolated

    High Step-up Boost Converter Integrated With Sepic

    Converter. IEEE Transactions On Power Electronics,

    Vol. 25, no. 9, September 2010[2] R. Redl and N. O. Sokal, Push-pull current-fed

    multiple-output DC/DC power converter with only one

    inductor and with 0 to 100% switch duty ratio, in

    Proc. IEEE PESC, 1980, pp. 341345.

    [3] D. A. Grant, Y. Darroman, and J. Suter, Synthesis of

    tapped-inductor switched-mode converters, IEEE

    Trans. Power Electron., vol. 22, no. 5,pp. 19641969,

    Sep. 2007.

    [4] M. Prudente, L. L. Pfitscher, G. Emmendoerfer, E. F.

    Romaneli, and R. Gules, Voltage multiplier cells

    applied to non-isolated DC-DC converters,IEEE

    Trans. Power Electron., vol. 23, no. 2, pp. 871887,

    Mar. 2008.[5] Fairchild Semiconductor. AN-4140 Transformator

    Design Consideration for Offline Flyback Converters

    Using Fairchild Power Switch (FPSTM)

    100

    150

    200

    250

    300

    50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    10 15 20 25 30 35 40

    Pout (W)

    Efisiensi(%)

    Vout(V)

    Duty cycle (%)

    Perhitungan

    Simulasi

    Implementasi