Jurnal Teknika Vol. 5 No.1 Maret 2013 ISSN No. 2085 - 0859

430

Simulasi Karakteristik Inverter IC 555

Affan Bachri *)

*)Dosen Program Studi Teknik Elektro Universitas Islam Lamongan

Makalah ini menyajikan sebuah rangkaian inverter yang dibangun dari multivibrator astable IC 555 dengan

setting frekuensi output 50 Hz -60 Hz yang merupakan frekuensi AC. Hasil output dari IC kemudian dikuatkan

oleh penguat daya Q1 dan Q2 yang selanjutnya dihubungkan ke transformator inti besi. Output sekunder trafo

merupakan tegangan AC dengan variasi tegangan yang dapat dihasilkan dengan perbandingan lilitan trafo.

Simulasi dengan Multisim 12.00 menghasilkan output tegangan AC dengan bentuk sinyal output square atau

gelombang kotak bolak balik dengan frekuensi 50 Hz – 60 Hz.

Kata kunci : inverter, IC 555, tegangan AC.

Jurnal Teknika Vol. 5 No.1 Maret 2013 ISSN No. 2085 - 0859

431

I. Pendahuluan

Inverter merupakan alat konversi

tegangan DC ke AC. Biasanya dibangun dari

komponen utama yakni penguat transistor dan

Thyristor, diode dan transformator. Namun

dalam penyampaian artikel ini, penulis

menyajikan pembelajaran dan simulasi

inverter yang dibangun dari IC 555.

Dengan bantuan software Multisim 12.00

atau di bawahnya kita dapat menampilkan

karakteristik rangkaian dengan alat-alat ukur

yang telah disediakan dalam program. Hasil

output sinyal dan tegangan dapat diukur

dengan menggunakan tool alat ukur

multimeter, osiloskop dan juga frekuensi

counter untuk mengetahui frekuensi output

dari IC 555.

Tujuan dari simulasi ini adalah untuk

membandingkan hasil karakter sinyal output

pada simulasi dengan rangkaian sebenarnya

dan juga untuk pembelajaran materi inverter

yang dibangun dari berbagai macam

komponen termasuk dalam hal ini khusus

membahas inverter yang dibangun dari

multivibrator astable IC 555.

II. Landasan Teori

a. IC 555

IC 555 adalah IC jenis TTL yang umum

di pasaran, memiliki banyak fungsi terutama

dalam bidang timer, multivibrator astable, flip-

flop, dan lain sebagainya.

8 4

7

2

6

4 5

3

555

R1

R2

R3

Vcc

C1

Gambar 1. Pin out IC 555

Cara kerja IC 555 secara garis besar

dijelaskan sebagai berikut :

Apabila supply diberikan, Vcc=0 Volt.

Kaki 2 memberi trigger dari tegangan yang

tinggi (Vcc) menuju 1/3 Vcc(<1/3 Vcc), kaki

3(output) akan high dan pada saat tersebut

kaki 7 mempunyai nilai hambatan yang besar

terhadap Ground atau kaki 7 akan High

Impedance. C1 diisi melalui Vcc R1 R2

C1, Setelah 0,7 (R1+R2) C1 detik, maka

tegangan C1=2/3 Vcc. Sehingga kaki 3(ouput)

akan Low, pada saat tersebut, kaki 7 akan

mempunyai nilai hambatan yang rendah sekali

terhadap Ground atau pin 7 akan Low

Impedance. C1 membuang muatan, setelah

0,7(R2) C1 detik, maka Teg C1=1/3 Vcc.

Trigger terjadi lagi sehingga output akan High.

Pin 7 akan high Impedance dan C1 diisi

kembali.

Gambar pulsa output IC 555 sebagai

berikut :

0,7 (R2) C1

0,7 (R1+R2) C1

Gambar 2.

Pulsa output IC 555

b. Multivibrator astable

Multivibrator astabil mempunyai dua

keadaan, namun tidak stabil pada salah satu

keadaan diantaranya dengan perkataan lain.

Multivibrator akan berada pada salah satu

keadaanya selama sesaat dan kemudian

berpindah ke keadaan yang lain. Disini

Multivibrator tetap untuk sesaat sebelum

kembali ke keadaan semula, perpindahan

pulang pergi berkesinambungan ini

menghasilkan suatu gelombang segiempat

dengan waktu bangkit yang sangat cepat.

Karena tidak dibutuhkan sinyal masukan untuk

memperoleh suatu keluaran.

Gambar 3. Rangkaian Dasar Multivibrator

astable

Jurnal Teknika Vol. 5 No.1 Maret 2013 ISSN No. 2085 - 0859

432

(Wasito, 2004)

Pengatur waktu NE 555 adalah sebuah

IC dengan berbagai fungsi yang berlainan,

termasuk operasi astabil. Rangkaian ini

bekerja bebas pada frekuensi yang ditentukan

oleh dua buah resistor dan 1 buah kapasitor.

Gambar 4. Multivibrator astable IC 555

(Wasito, 2004)

III. Metodologi

a. Alat dan Bahan

Laptop Asus A45A, Windows 7,

software Multisim 12.00 student version

National Instrumen.

b. Metode

Metodologi penelitian yaitu dengan

merancang astable multivibrator IC 555 pada

rangkaian yang disimulasikan pada software

Multisim 12.00 produk National Instrumen.

IV. Hasil Pengujian dan Pembahasan

a. Rangkaian Percobaan

Gambar 5.

Skema rangkaian Inverter IC 555

Rangkaian di bangun dari :

R1 =R2= 10 K

R3 = 100 ohm

VR1 = 50 K dengan toleransi 20 %

C1=C2 = 0.1 F

C3 = 0.01 F

C4 = 2700 F

Q1 = TIP 41A (NPN)

Q2 = TIP 42A (PNP)

L1 = 1H

IC1 = NE 555

b. Pengujian

Pertama kita ukur frekuensi output yang

keluar dari pin output IC 555 sebagai berikut :

Gambar 6.

Pengujian frekuensi output

Pada pin output , frekuensi output

diukur dengan frekuensi counter. Dari hasil

pengukuran terukur frekuensi 49,69 Hz.

Output dari IC 555 kemudian dikuatkan

dengan dua transistor Q1 dan Q2 untuk

meningkatkan daya pulsa, ditransformasikan

ke dalam C4 dan L1 sebelum dihubungkan ke

primer trafo.

Dari sisi sekunder trafo kemudian diukur

dengan osiloskop dengan hasil pengukuran :

Gambar 7.

Osilasi output transformator

Jurnal Teknika Vol. 5 No.1 Maret 2013 ISSN No. 2085 - 0859

433

Pada gambar 2 terlihat hasil output tidak

menampakkan hasil gelombang sinus yang

sempurna, masih terlihat gelombang kotak.

Dengan memasang alat ukur voltmeter

didapatkan tegangan output adalah 232, 983

Volt.

Variasi output frekuensi dapat diatur

dengan mengatur VR1 . Sementara variasi

tegangan dapat diatur dengan mengatur jumlah

perbandingan lilitan trafo. Dari pengaturan

variasi prosentase VR1=50 kilo ohm

didapatkan hasil frekuensi dengan tabel 1

berikut :

Tabel 1 . Output frekuensi dari pengaturan

VR1

Prosentase Frekuensi

0 % 46,387 Hz

10% 47,919 Hz

20% 49,690 Hz

30% 50,673 Hz

40% 51,965 Hz

50% 53,654 Hz

60% 57,524 Hz

70% 58,729 Hz

80% 62,512 Hz

90% 65,374 Hz

100% 68,478 Hz

Dari tabel 1 di atas VR1 diset pada 20 %

dengan output frekuensi 49.690 Hz yang

kemudian dikuatkan oleh kopel transistor

penguat Q1 dan Q2.

Sedangkan variasi tegangan output dari

trafo secara simulasi mengubah-ubah nilai

perbandingan lilitan trafo dengan hasil sebagai

berikut :

Tabel 2. Variasi perbandingan trafo

simulasi

Perbandingan Vout (AC)

10:1 58.817 volt

15:1 87.957 volt

20:1 117.032 volt

25:1 146.067 volt

30:1 175.067 volt

35:1 204.041 volt

40:1 232.983 volt

45:1 261.907 volt

50:1 290.708 volt

Dari simulasi perbandingan trafo yang

dilakukan pada perbandingan 35:1 didapatkan

Vout AC sebesar 204.041 volt, 40:1 didapatkan

Vout AC sebesar 232.983 Volt. Untuk

mendapatkan nilai tegangan ± 220 volt maka

perbandingan lilitan nilai perbandingan

(35+40)/2 = 37,5:1. Setelah dimasukkan dalam

simulasi hasilnya adalah Vout AC = 221,899

volt. Untuk selanjutnya perlu dilakukan

pengujian pada rangkaian sebenarnya untuk

mendapatkan hasil tegangan riil.

Secara prinsip simulasi ini merupakan

rangkaian osilator 50 Hz, langsung merupakan

penguat daya, yang kemudian dipasok ke trafo

biasa berinti besi, yaitu yang 12 volt ke 220

volt, sehingga dihasilkan tegangan 220 volt

AC.

Untuk menghemat komponen dan juga

efisisensi, umumnya bentuk gelombang

osilatornya berupa gelombang kotak atau

Square. Untuk menghasilkan bentuk

gelombang sinus, yang sama seperti yang

dihasilkan listrik PLN, tentunya memerlukan

rangkaian tambahan perubah sinyal square

menjadi sinus.

Untuk pengujian selanjutnya secara

identik jika digunakan sebagai inverter 3 fase

maka dibutuhkan 3 rangkaian IC 555 dan 3

sumber DC. Pada aplikasinya diperlukan 3

buah aki sebagai sumber tegangan dan 3

transformator sebagai output tegangan AC.

Namun dalam pelaksanaan IC 555 sebagai

inverter 3 fase mungkin kurang efektif.

Mungkin akan lebih efektif menggunakan

rangkaian elektronika daya yang tentunya

memiliki karakteristik arus dan tegangan yang

lebih baik.

V. Penutup

a. Kesimpulan

Dengan bantuan tool software Multisim

12, simulasi inverter IC 555 dapat memberikan

pembelajaran untuk mengetahui karakteristik

dan pengaturan tegangan serta output sinyal

yang dihasilkan dari sebuah inverter.

Variasi frekuensi dapat diatur dengan

mengatur VR1 pada rangkaian penalaan pin

input IC 555 dan hasilnya dapat diukur dengan

frekuensi counter. Pada percobaan simulasi

yang dapat dilihat pada tabel 1 variasi

prosentase pengaturan VR1 dari 0 % - 100%

dihasilkan frekuensi yang bervariasi. Karena

sinyal AC memiliki frekuensi 50 Hz, maka

frekuensi input dipilih 50 Hz untuk selanjutnya

Jurnal Teknika Vol. 5 No.1 Maret 2013 ISSN No. 2085 - 0859

434

dikuatkan oleh penguat daya untuk selanjutnya

dihubungkan ke transformator untuk

menghasilkan tegangan output AC.

Variasi tegangan dengan mengubah

perbandingan lilitan sebesar 37.5 : 1

disimulasikan menghasilkan tegangan output

sebesar 221,899 volt.

VI. Daftar Pustaka

1. Wasito. S, 2004. Vademekum

Elektronika. Gramedia. Jakarta.

2. http://www.jamia-

physics.net/lecnotes/lab/555.pdf

3. Multisim 12.00 Tutorial. National

Instrumen 2011