tugas tb_kelompok 17

Boost ConverterKELOMPOK 17 :

FADHLI KURNIAWAN(1210953006)

RAHMATULLAH(1210953008)

ALWAN SYADI LATIF(1210953009)

Boost converter adalah konverter daya dari DC-ke-DC dengan tegangan output yang lebih besar dari tegangan input. Boost converter terdiri dari dua switch semikonduktor(dioda dan transistor) dan satu elemen penyimpanan energi, kapasitor, induktor, atau dua dalam kombinasi. Filter terbuat dari kapasitor(kadang-kadangdalam kombinasi denganinduktor) biasanya ditambahkan ke output dari konverter untuk mengurangi output ripple tegangan.

• Komponen komponen Boost Converter

1. Switch

Pada rangkaian boost converter switch yang digunakan berupa bahan semi konduktor yaitunya MOSFET.

MOSFET mempunyai tiga buah kaki, dimana masing-masing dari kaki tersebut mempunyai fungsi yang berbeda. Kaki-kaki tersebt bila diurutkan dari kiri ke kanan yaitunya Gate, Drain dan Saurce.

2. Dioda

Dioda digunakan untuk menghantarkan arus.

3. Induktor

Induktor digunakan untuk menyimpan arus untuk sementara waktu yang menyebabkan tegangan output bisa menjadi lebih besar dari inputnya.

Satuan induktansi adalah henry (H) atau milihenry (mH). Untuk memperbesar induktansi, didalam kumparan disisipkan bahan sebagai inti. Induktor yang berinti dari bahan besi disebut elektromagnet. Induktor memiliki sifat menahan arus AC dan konduktif terhadap arus DC.

4. Kapasitor

Kapasitor sebagai filter tegangan untuk mengurangi ripple tegangan.

Kapasitas untuk menyimpan kemampuan kapasitor dalam muatan listrik disebut Farad (F) sedangkan simbol dari kapasitor adalah C (kapasitor).  sebuah kapasitor pada dasarnya terbuat dari dua buah lempengan logam yang saling sejajar satu sama lain dan diantara kedua logam tersebut terdapat bahan isolator yang sering disebut dielektrik.

Prinsip Kerja Boost Converter

MOSFET yang digunakan pada rangkaian Boost converter adalah bertindak sebagai saklar yang dapat membuka atau menutup rangkaian sehingga arus dapat dikendalikan sesuai dengan duty cycle yang diinginkan.

Kinerja dari Boost converter dapat dibagi menjadi 2 kerja utama, yaitu :

• Ketika Saklar tertutup / MOSFET on (tertutup) dan dioda off, arus mengalir searah jarum jam dari sumber menuju ke induktor (terjadi pengisian arus pada induktor). Polaritas induktor pada sisi kiri lebih positif dibandingkan sisi kanannya.

• Ketika Saklar terbuka MOSFET off (terbuka) dan dioda on, arus yang disimpan di induktor akan berkurang karena impedansi yang lebih tinggi. Berkurangnya arus pada induktor menyebabkan induktor tersebut melawannya dengan membalik polaritasnya (lebih negatif pada sisi kiri). Sehingga, arus yang mengalir pada dioda dan pada beban adalah penjumlahan antara arus pada sumber dan arus pada induktor (seri). Disaat yang bersamaan kapasitor juga akan melakukan penyimpanan energi dalam bentuk tegangan. Itulah sebabnya Boost converter memiliki keluaran yang lebih tinggi dibandingkan dengan masukannya.

Desain sebuah DC-DC converter 500 W, dengan 24 V input dan menghasilkan keluaran 250 volt output , ripple 1%, batas arus kontinu pada beban 10%. Lengkapi dengan simulasi.

Penyelesaian :

Perhitungan arus kontinu pada beban 10%.

2 22501250

50

on

off on

Perhitungan

V VR

W W

Duticycle

tD

t t

Cara lain mencari duty cycle :

Frekuensi yang di pakai 10kHz, untuk mengurangi riak pada hasil keluaran dan untuk memperkecil ripple.

124

2501

250 250 24

0,904

dout

VV

DV

VD

V D V

D

Menghitung Induktor

2

min

2

min

2

min

(1 )

2

(1 )

2

0,904(1 0,904) 1250520

2 10000

D D TRL

D D RL

f

L HHz

Menghitung Arus :

Arus maksimal dengan L masukan2 2

241,92

(1 ) (1 0,90) 1250L

Vd VI A

D R

700 F

2

4 6

.

(1 ) 2

24 0,91,92

2 10 700 101,92 1,54 3,46

L

L

L

Vd Vd DI

D R fL

IHz H

I A

Menghitung Capasitor :

0,900.01

1250 100000,90

7,21250 0,01 10000

Dr

RCf

C Hz

C FHz

Bentuk Rangkaian