jurusan elektro fakultas teknik universitas · pdf filebab iii perancangan dan pembuatan . ......
TRANSCRIPT
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.