PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC:

MULTIPLE INPUT SINGLE OUTPUT (MISO) DC-DC CONVERTER

(PEMBANGKIT PWM DAN TRANSFORMER)

TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :

FAJAR HUSEIN PRIMADANI

201010130311171

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

LEMBAR PERSETUJUAN

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC :

MULTIPLE INPUT SINGLE OUTPUT (MISO) DC-DC

CONVERTER (PEMBANGKIT PWM DAN

TRANSFORMER)

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

(S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh :

FAJAR HUSEIN PRIMADANI

201010130311171

Diperiksa dan disetujui Oleh

Pembimbing I Pembimbing II

Machmud Effendi,ST,M.Eng

NIP: 10802030363

Khusnul Hidayat, ST

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC : MULTIPLE INPUT

SINGLE OUTPUT (MISO) DC-DC CONVERTER (PEMBANGKIT PWM

DAN TRANSFORMER)

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana

(S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun Oleh :

FAJAR HUSEIN PRIMADANI

201010130311171

Tanggal Ujian : 8 Agustus 2015

Periode Wisuda : Oktober 2015

Disetujui Oleh:

1. Machmud Effendy, ST.M.Eng NIP : 10802030363

(Pembimbing I)

2. Khusnul Hidayat, ST

(Pembimbing II)

3. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT

NIP : 10892030257

(Penguji I)

4. Drs. Budhi Priyanto, Msi

NIP : 132093471

(Penguji II)

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Elektro

Ir. Nur Alif Mardiyah, MT

NIP : 10892030257

LEMBAR PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

NAMA : FAJAR HUSEIN PRIMADANI

Tempat/Tgl Lahir : Mojokerto/ 02 Januari 1992

NIM : 201010130311171

FAK./JUR. : TEKNIK/ELEKTRO

Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul “

PERENCANAAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC : MULTIPLE INPUT

SINGLE OUTPUT (MISO) DC-DC CONVERTER (PEMBANGKIT PWM

DAN TRANSFORMER)” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan

bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya,

kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila

kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya

saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya

siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.

Malang, 21 Agustus 2015

Yang Membuat Pernyataan

Fajar Husein Primadani

Mengetahui,

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Machmud Effendi,ST,M.Eng

Khusnul Hidayat, ST

NIP: 10802030363

LEMBAR PERSEMBAHAN

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmatdan karunia-Nya sehingga

penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Penulis menyampaikan ucapan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Machmud Effendi, ST, M.Eng dan Bapak Khusnul Hidayat, ST

selaku pembimbing tugas akhir.

2. Ibu Nur Alif Mardiyah, MT selaku dosen penguji 1, serta Bapak Drs. Budi

Priyanto. Msi selaku dosen penguji.

3. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

4. Ibu Nur Alif Mardiyah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Malang.

5. Bapak M. Chasrun Hasani, ST. MT selaku dosen wali dosen.

6. Kedua Orang tua yaitu Bapak Abdul Khalim dan Ibu Kasening yang selalu

mendoakan, mendukung dan memotivasi penulis sehingga bisa

menyelesaikan tugas akhir ini.

7. M. Nizar Tamimi sebagai rekan setim tugas akhir ini.

8. M. Nizar T, Ardy, A. Junaedi, R. Putra, Ali B, Luthfan A, Tian R, Tasyar,

Rosmala, M. Amin, Edo W dan Teman-teman elektro-D 2010 lainnya

yang telah membantu penulis sampai di titik ini.

9. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang

telah berjasa dalam pengerjaan skripsi ini.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan Rahmat dan Karunia-

Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul

“PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC:

MULTIPLE INPUT SINGLE OUTPUT (MISO) DC-DC

CONVERTER (PEMBANGKIT PWM DAN TRANSFORMER)”.

Ini untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan studi serta dalam

rangka memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah

Malang.

Penghargaan dan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada Ayahanda

tercinta Abdul Khalim tercinta dan Ibunda yang kusayangi Kasening yang telah

mencurahkan segenap cinta dan kasih sayang serta perhatian moril maupun

materil. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan Rahmat, Kesehatan, Karunia

dan lenerkahan di dunia dan di akhirat atas budi baik yang telah diberikan kepada

penulis.

Penghargaan dan terima kasih penulis kepada Bapak Mahmud E, ST,

Meng selaku pembimbing I dan Bapak Khusnul Hidayat, ST selaku pembimbing

II telah membantu penulisan skripsi ini.

Akhir kata penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih

jauh dari kesempurnaan. Karena itu, penulis memohon saran dan kritik yang

sifatnya membangun demi kesempurnaannya dan semoga bermanfaat bagi kita

semua. Amiin

Malang, 06 Agustus 2015

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................. i

LEMBAR PERSETUJUAN...................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................... iii

LEMBAR PERNYATAAN ...................................................................... iv

ABSTRAK ................................................................................................ v

LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................... vi

KATA PENGANTAR .............................................................................. vii

DAFTAR ISI ............................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................ x

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................................... 3

1.3 Batasan Masalah ............................................................ 3

1.4 Tujuan Penelitian ........................................................... 3

1.5 Metodelogi ..................................................................... 3

1.6 Sistematika Pembahasan ................................................ 4

BAB II DASAR TEORI

2.1 Rumah DC ..................................................................... 6

2.1.1 Proyek Rumah DC ...................................................... 6

2.1.2 Diagram Blok .............................................................. 7

2.1.3 Properti Industri dan Intelektual untuk Membangun

Rumah DC .................................................................. 8

2.1.4 Potensi dari Rumah DC .............................................. 8

2.2 Mikrokontroler ............................................................... 9

2.3 Arduino Uno .................................................................. 14

2.4 Pulse Width Modulation ................................................ 18

2.5 Transformator ................................................................ 21

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

3.1 Perancangan Driver PWM MOSFET ............................ 23

3.2 Pulse Width Modulation ................................................ 25

3.3 Perancangan Transformator MISO ................................ 26

3.3.1 Parameter Inti .............................................................. 26

3.3.2 Menghitung Lilitan Primer ......................................... 26

3.3.3 Menghitung Lilitan Sekunder ..................................... 28

3.3.4 Ukuran Kawat ............................................................. 28

3.4 Pembuatan Simulasi MISO DC-DC Converter

Menggunakan MATLAB R2010a ................................ 29

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

4.1 Pengujian MISO DC-DC Converter Dengan Software

MATLAB R2010a ........................................................ 33

4.2 Hasil Uji Laboratorium Perangkat MISO DC-DC

Converter ...................................................................... 35

4.2.1 Pengujian Pembangkit Pulse Width Modulation ........ 35

4.2.2 Pengujian Tranformator .............................................. 36

4.2.3 Hasil Uji Pengujian MISO DC-DC Converter ............ 39

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .................................................................... 44

5.2 Saran .............................................................................. 44

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Individualis Rumah DC: Sistem 1 ......................................... 6

Gambar 2.2 Multiple Rumah DC: Sistem 2 .............................................. 7

Gambar 2.3 Centralized DC: Sistem 3 ...................................................... 7

Gambar 2.4 Diagram Blok Rumah DC ..................................................... 7

Gambar 2.5 Blok Diagram Mikrokontroler .............................................. 9

Gambar 2.6 ATTiny 2313 ......................................................................... 12

Gambar 2.7 AT90S 1200 .......................................................................... 12

Gambar 2.8 AT86RF 231 .......................................................................... 12

Gambar 2.9 ATMEGA 8535 ..................................................................... 12

Gambar 2.10 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATMEGA 16, 32, dan

8535 ................................................................................... 13

Gambar 2.11 Konfigurasi Pin Mikrokontroler ATtiny2313 ..................... 13

Gambar 2.12 Arduino Uno ........................................................................ 14

Gambar 2.13 Sinyal PWM dan rumus perhitungannya ............................ 19

Gambar 2.14 Pulsa PWM .......................................................................... 19

Gambar 2.15 Pengontrolan tegangan Pulsa PWM .................................... 20

Gambar 2.16 Bagian-Bagian Transformator ............................................. 21

Gambar 2.17 Contoh Transformator ......................................................... 21

Gambar 2.18 Lambang Transformator ...................................................... 21

Gambar 2.19 Skema Transformator .......................................................... 21

Gambar 3.1 Diagram Blok MISO DC-DC Converter ............................... 23

Gambar 3.2 Rangkaian Driver PWM ........................................................ 23

Gambar 3.3 Tabel tebal dan kemampuan kawat dilalui arus .................... 29

Gambar 3.4 Perancangan MISO DC-DC Converter Pada MATLAB ...... 30

Gambar 4. 1 Blok Pengujian Bagian-Bagian MISO DC-DC Converter ... 32

Gambar 4.2 Diagram Blok Pengujian MISO DC-DC Converter .............. 34

Gambar 4.3 Diagram Blok Pengujian PWM............................................. 36

Gambar 4.4 Gelombang keluaran pembangkit PWM ............................... 36

Gambar 4.5 Diagram Blok Pengujian Transformator ............................... 37

Gambar 4.6 Gelombang masukan Transformator ..................................... 37

Gambar 4.7 Gelombang keluaran Transformator ..................................... 38

Gambar 4.8 Gelombang Tegangan Keluaran Converter (hasil uji ke-3) .. 40

Gambar 4.9 Gelombang Tegangan Keluaran Converter (uji ke-4)........... 41

Gambar 4.10 Pengujian PWM Terpisah (Uji ke-4) .................................. 42

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan ATMEGA 8535, 16, dan 32 ............................... 12

Tabel 4.1 Tegangan Keluaran Transformator Pada Miso Tanpa Filter DC34

Tabel 4.2 Tegangan Keluaran MISO DC-DC Converter .......................... 35

DAFTAR PUSTAKA

[1] Chin, K.T.W., 2011. A Multiple-Input Single-Output DC-DC Converter For

The DC House Project. California polytechnic State University.

[2] Owen, J., 2012. Multiple Input Single Output (MISO) DC-DC ConverterFor

the DC House Project. California polytechnic State University.

[3] Johan, A.I., 2013. Perancangan Transformator Frekuensi Tinggi Untuk

Konverter DC-DC Full-Bridge Phase-Shifted 200W. Universitas Gadjah

Mada.

[4] Gerald, R., 2011. Basic Pulse Width Modulation.

[5] Saludin, M., 2014. Power Supply Jenis Switch Mode. 1st ed. Yogyakarta:

Graha Ilmu.

[6] Liang. K., 2012.Design of DC Light Bulb for DC House Project, California

Polytechnic State University San Luis Obispo.

[7] Cabaj, M., 2012. DC House Model Design and Construction. California

Polytechnic State University San Luis Obispo.