Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, Vol. 20, No. 2, Juli - Desember 2021

DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2021.v20i02.P09

257

Desain Inverter Full – Bridge 1 Fasa dengan DSP F28069M Menggunakan Teknik Sinusoidal Pulse With Modulation (SPWM)

Ratna Ika Putri1, Fahrul Maulana2, Herman Hariyadi3

[Submission: 04-06-2021, Accepted: 16-08-2021]

Abstract- Some electrical energy generation systems that use renewable energy produce DC voltage, while the load used by consumers requires AC voltage. Therefore it requires a device that is an inverter. Inverter is a device that can convert DC voltage into AC voltage using a switch with a certain frequency. In this article, a single-phase full-bridge inverter is designed using the SPWM (sinusoidal pulse with modulation) technique as the switching process. Mosfet switching settings in the inverter circuit uses DSPF28069M to produce a sinusoidal wave output. The input voltage of the inverter circuit is a DC voltage with a range of 12 -24 VDC. Based on the experimental results with the input voltage on the inverter of 17 V, under no-load conditions, the inverter will produce an output voltage of 227 VAC. At load conditions of 22W will produce a voltage of 194 VAC. The load will affect the output voltage generated by the inverter.

Keywords : inverter, SPWM, DSP F28069M

Intisari- Beberapa sistem pembangkit energi listrik yang menggunakan energi terbarukan menghasilkan tegangan DC, sedangkan beban yang digunakan konsumen membutuhkan tegangan AC. Oleh karena itu membutuhkan suatu perangkat yaitu inverter. Inverter merupakan peralatan yang dapat mengkonversi tegangan DC menjadi tegangan AC menggunakan pensaklaran dengan frekuensi tertentu. Pada artikel ini didesain inverter full-bridge 1 fasa dengan menggunakan teknik SPWM (sinusoidal pulse with modulation), sebagai proses switching. Pengaturan switching Mosfet pada rangkaian inverter menggunakan DSPF28069M agar dihasilkan output gelombang sinusoida. Tegangan masukan rankaian inverter merupakan tegangan DC dengan jangkauan 12 -24 VDC. Berdasarkan hasil eksperimen dengan tegangan masukan pada inverter sebesar 17 V, pada kondisi tanpa beban, inverter akan menghasilkan tengan keluaran sebesar 227 VAC. Pada kondisi beban 22W akan menghasilkantegangan 194 VAC. Beban akan mempengaruhi tegangan keluaran yang dihasilkan inverter.

Kata Kunci : inverter, SPWM, DSP F28069M

meningkat. Beberapa sistem pembangkit energi listrik yang menggunakan energi terbarukan menghasilkan tegangan DC, sedangkan beban yang digunakan konsumen membutuhkan tegangan AC. Oleh karena itu membutuhkan suatu peralatan yang dapat mengkonversi sinyal DC tersebut menjadi sinyal AC. Inverter merupakan peralatan yang dapat mengkonversi tegangan DC menjadi tegangan AC menggunakan pensaklaran dengan frekuensi tertentu. Berdasarkan tegangan keluaran yang dihasilkan, inverter dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis yaitu inverter gelombang kotak, inverter modifikasi gelombang sinusoidal dan inverter gelombang sinusoidal murni. Dibandingkan dengan yang lain, inverter gelombang sinus murni memiliki keuntungan yaitu distorsi harmonisa rendah dan noise yang lebih kecil [1].

Beberapa teknik untuk menghasilkan sinyal sinus AC murni telah diteliti dengan menggunakan beberapa jenis rangkaian inverter. Metode sinusoidal pulse width modulation (SPWM) merupakan salah satu metode yang banyak digunakan untuk menggerakkan rangkaian inverter. Penggunaan SPWM pada rangkaian inverter melalui pengaturan lebar pulsa menghasilkan tegangan keluaran AC yang dapat digunakan untuk menggerakkan motor AC [2]. Metode SPWM juga telah digunakan pada rangkaian inverter 1 fasa dengan menghasilkan tegangan keluaran antara 25 V – 100V dengan variasi frekuensi tegangan keluaran 25Hz – 50Hz [3]. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mendesain rangkaian inverter. Rangkaian inverter dengan tegangan keluaran berupa gelombang kotak tipe H-Bridge satu fasa telah didesain dengan menggunakan pensaklaran PWM melalui program di Arduino [4]. Namun tegangan keluaran inverter yang dihasilkan masih berupa gelombang kotak. Rangkaian inverter 1 fasa juga telah didesain untuk menghasilkan gelombang keluaran inverter berupa sinyal sinusoidal murni dan mengetahui pengaruh perubahan nilai m sebagai parameter kecepatan respon penurunan fungsi error pada dynamic evolution control terhadap gelombang keluaran inverter. Namun penelitian ini hanya dilakukan melalui simulasi menggunakan Simulink Matlab untuk mengevaluasi performansi rangkaian inverter yang telah didesain [5]. Penelitian mengenai kontrol inverter sebagai kompensator daya reaktif juga telah dilakukan. Metode yang digunakan adalah sistem kendali arus dari proporsional integrator (PI)

p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372


dengan menggunakan transformasi berbasis dq. Metode ini menghasilkan daya reaktif dengan mengatur domain saat ini (Id, ref = 0), sedangkan domain saat ini (Iq, ref) diatur sesuai kebutuhan. Phase terkunci loop (PLL) ditambahkan agar inverter dapat tersinkronisasi dengan baik dengan grid. Performansi kinerja kontroler arus pada inverter dianalisis berdasarkan hasil simulasi. Berdasarkan analisis kendali arus PI, tegangan beban lokal stabil pada 219,88 Vrms dan daya reaktif yang dihasilkan oleh inverter adalah 298 VAR dengan kesalahan kondisi tunak 0,11% dari daya referensi tanpa osilasi [6].

Faktor toleransi yang terdapat pada komponen-komponen rangkaian analog menimbulkan kesulitan bagi perancang dalam melakukan pengendalian akurasi pada sistem pengolahan sinyal analog [7]. Masalah ketelitian atau akurasi juga memainkan peranan yang penting dalam menentukan bentuk dari pengolah sinyal [8]. Digital Signal Processor (DSP) menawarkan pengendalian akurasi yang lebih baik [9]. Pada penelitian ini akan didesain suatu rangkaian inverter gelombang pure sine wave (gelombang sinus) tipe Full-Bridge satu fasa. Inverter tersebut, dikombinasikan dengan pensaklaran SPWM melalui pemrograman menggunakan DSP F28069M. Pensaklaran SPWM dibuat dengan metode bipolar switching. Full-bridge adalah jembatan penuh, sehingga output dari inverter tersebut adalah sinyal sinusoidal murni. Prinsip kerja dari rangkaian Full-Bridge yaitu dengan empat saklar yang bekerja secara bersilangan ketika dialiri oleh arus [10]. Cara kerja bersilangan yang dimaksud adalah ketika ada dua saklar berlawanan bersifat on, dan dua saklar berlawanan bersifat off. Arus bekerja bolak balik melewati empat saklar hingga menimbulkan tegangan output (AC) bolak balik. Pengujian rangkaian inverter dilakukan dengan memberikan beberapa beban.

  • II.    Tinjauan Pustaka

Berikut ini merupakan beberapa tinjauan pustaka yang memiliki keterkaitan dengan sistem yang dibuat.

  • A.    Inverter

Inverter merupakan suatu rangkaian elektronika daya yang berfungsi mengkonversi daya listrik searah (Direct current/ DC) menjadi bentuk daya listrik bolak-balik (Alternating current/ AC) [11]. Prinsip kerja inverter menggunakan rangkaian dengan sumber masukan tegangan dc dan memiliki empat saklar yang telah dirangkai seperti pada gambar 1 dengan pengoperasian waktu saklar yang telah diatur yaitu waktu operasi saklar 1 (S1) dan saklar 2 (S2) sama, waktu operasi saklar 3 (S3) dan saklar 4 (S4) sama, dan antara saklar 1 (S1) saklar 2 (S2) dan saklar 3 (S3) saklar 4 (S4) memiliki waktu operasi yang berbeda.

Gambar 1 : Rangkaian Inverter Empat Saklar

Perbedaan waktu operasi saklar tersebut yang menimbulkan rekayasa aliran listrik yang mengalir pada rangkaian di atas. Ketika S1 dan S2 dalam keadaan on (Close) dan S3 serta S4 dalam keadaan off (Open) maka aliran dari dc supply akan mengalir melalui S1 kemudian melewati positif beban setelah itu mengalir melalui S2 dan menuju dc supply, aliran listrik pada rangkaian saat keadaan ini ditunjukkan oleh gambar 1 sehingga pada keadaan tersebut keluaran gelombang pada beban akan berada di posisi positif [12].

  • B.    Digital Signal Processor (DSP)

Digital signal processor (DSP) merupakan mikroprosesor yang memiliki arsitektur untuk mengoptimalkan kebutuhan operasional pemrosesan sinyal digital dengan cepat. DSP dapat memproses data secara real-time, sehingga sangat ideal untuk aplikasi yang tidak mentolerir adanya keterlambatan. dalam awal pemrosesan data pada DSP, data diterima dalam sinyal analog berbentuk sinyal kontinyu dan kemudian sinyal kontinyu tersebut diubah menjadi sinyal digital dengan cara mencuplik (Sampling) sinyal kontinyu sehingga menjadi sinyal diskrit, keseluruhan proses tersebut terjadi di unit ADC (Analog to Digital Converter) [13] .

  • C.    Picollo TMS320F28069

Keluarga mikrokontroler (MCU) F2806x Piccolo memberikan kekuatan inti C28x dan CLA yang digabungkan dengan periferal kontrol yang sangat terintegrasi dalam perangkat dengan jumlah pin yang rendah. Keluarga ini kompatibel dengan kode dengan kode berbasis C28x sebelumnya, dan juga menyediakan integrasi analog tingkat tinggi. Regulator tegangan internal memungkinkan pengoperasian rel tunggal. Penyempurnaan telah dilakukan pada modul High-resolution Pulse Width Modulator (HRPWM) untuk memungkinkan kontrol dua sisi (modulasi frekuensi). Pembanding analog dengan referensi 12-bit internal telah ditambahkan dan dapat diarahkan langsung untuk mengontrol keluaran ePWM. ADC mengonversi dari 0 menjadi 3,3-V rentang skala penuh tetap dan mendukung referensi rasio-metrik VREFHI / VREFLO. Antarmuka ADC telah dioptimalkan untuk overhead dan latensi rendah [14].

Gambar 2 : DSP Launchpad F28069M

  • D.    Inverter SPWM

Pada output inverter, total harmonic dapat dikurangi dengan menggunakan metode SPWM [15]. Pada metode bipolar switvhing, bentuk pegendaliannya memerlukan sinyal pembawa atau gelombang segitiga. Proses pensaklaran SPWM bipolar switvhing dua buah sinyal yaitu sinyal segitiga dan sinyal sinus seperti ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3 : Pemicu Gelombang SPWM

Cara modulasinya dengan perbandingan sinyal carrier dan sinyal referensi. Prinsip bipolar switching adalah ketika amplitudo sinyal referensi lebih besar dari sinyal carrier maka hasilnya high atau on. Ketika sinyal refernsi lebih kecil dari sinyal carrier maka hasilnya off atau low[16].

  • 1)    Regulator Tegangan

Regulator tegangan adalah rangkaian untuk mempertahankan agar tegangan DC pada output tidak berubah. Rangkaian ini diperlukan untuk menghasilkan tegangan keluaran DC (VOUT) pada suatu nilai dengan kondisi beban tertentu. Regulator memiliki nilai tegangan masukan DC (VIN) dengan dibatasi pada suatu nilai maksimal tertentu yang tidak boleh dilampaui (absolute maximum rating) [17].

Gate Driver adalah penguat daya yang menerima input daya rendah dari IC pengontrol dan menghasilkan input drive arus tinggi untuk gerbang transistor berkekuatan tinggi seperti MOSFET. Salah satu komponen yang bertindak sebagai gate driver adalah optocoupler. Optocoupler disebut juga sebagai optotransistor. Optocoupler adalah komponen elektronika yang bekerja berdasarkan penghubung cahaya optik. Komponen ini menggunakan sinar pemicu high / low dan pemicu on / off. Opto adalah optik, sedangkan coupler adalah pemicu. Optocoupler mempunyai dua sensor. Sensornya terdiri dari transmitter dan receiver. Transmitter berfungsi sebagai pengirim cahaya sinyal optik. Receiver berfungsi penerima cahaya sinyal optic [18].

  • 3)    Bipolar Switching

Pensaklaran yang digunakan pada rangkaian H-Bridge pada gambar 1 disebut sebagai H-Bridge Bipolar. Saklar 1,4 dan Saklar 2,3 bekerja bersama sama melalui metode ini [19]. Alasan memilih pensaklaran bipolar, karena total harmonik yang didapat bagus. Efisiensi yang dihasilkan tinggi dan pengunaan daya tidak terlalu besar. Prinsip bipolar yaitu jika nilai sinyal referensi lebih besar dari sinyal carrier, maka output nya (+VDC). Jika sinyal referensi kurang dari sinyal carrier, maka output nya (- VDC) [20] seperti persamaan 1 dan 2.

K = +Vdc untuk Vsine > ^tri                (1)

  • V 0 = -Vdc untuk Vsine < Vm                (2)

Dimana,

  • V 0   = Tegangan Input (V)

Vdc = Tegangan DC (V)

  • V sine = Tegangan Sinyal Pembawa (V)

Vtri = Tegangan Sinyal Carrier (V)

  • III.    Metode Penelitian

Hasil dan pembahasan pada desain inverter full-bridge 1 fasa dengan DSP F28069M menggunakan teknik SPWM adalah sebagai berikut.

  • A.    Blok Diagram Inverter Full Bridge 1 Fasa dengan teknik SPWM

2) Gate Driver

Ratna Ika Putri : Desain Inverter Full - Bridge …

p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372


Gambar 4 : Blok Diagram Perancangan Inverter


Gambar 5 : Perancangan Rangkaian Mosfet


Sumber tegangan yang digunakan pada penelitian ini adalah sumber tegangan DC, dengan nilai 12 VDC – 24 VDC, dan sebagai sumber tegangan pada mikrokontroller yang sebelumnya diturunkan menjadi 5VDC oleh Voltage Regulator.

Pada pembuatan program untuk switching mosfet, penulis menggunakan software Simulink Matlab dengan rangkaian kontrol teknik SPWM, yang bertujuan membangkitkan pulsa tinggi dan pulsa rendah untuk driver mosfet. DSP F28069M ialah mikrokontroller yang bekerja sebagai perantara program yang sudah dibuat untuk switching mosfet sehingga menghasilkan pulsa tinggi dan pulsa rendah. Kemudian pulsa yang dihasilkan tersebut akan ditujukan pada masing masing input pada driver mosfet. Ketika pulsa yang masuk dari driver mosfet akan diterima oleh mosfet didalam rangkaian. Sehingga mosfet akan melakukan switching sesuai dengan program yang telah dibuat. Pada tahap ini mosfet bekerja secara bergantian dan saling bersilangan, dengan sistem jembatan penuh.

Setelah proses switching mosfet menghasilkan tegangan AC, keluaran inverter akan dihubungkan yaitu pada pin ( drain ) mosfet 2 dan mosfet 3 dihubungkan dengan primer trafo 0V dan 6 - 13V. Kemudian pada sisi sekunder pada transformator akan digunakan pin 0 dan pin 220, agar keluaran inverter menjadi 220 VAC dan sesuai dengan tegangan jala jala pada PLN. Sebelum keluaran inverter di hubungkan dengan beban, terdapat rangkaian filter berupa sebuah kapasitor Mylar. Hal tersebut bertujuan agar tegangan yang dihasilkan lebih stabil jika dibandingkan tanpa rangkaian filter.

  • B.    Perancangan Hardware (Perangkat Keras)

Perancangan hardware pada inverter full-bridge 1 fasa dengan DSP F2809M menggunakan program Eagle yang ditunjukkan pada gambar 7, 8, dan 9.

Terdapat 4 mosfet sebagai proses switching yang bekerja secara bergantian dan saling bersilangan. High pulse akan diterima oleh mosfet 1 dan 4, Low pulse akan diterima oleh moset 2 dan 3. Jika High Pulse bernilai “1” maka mosfet 1 dan 4 akan berada pada kondisi on, jika Low Pulse bernilai “0” maka mosfet 2 dan 3 dalam kondisi off. Begitu juga sebaliknya, jika High Pulse bernilai “0” maka mosfet 1 dan 4 berada dalam kondisi off, dan jika High Pulse bernilai “1” maka mosfet 2 dan 3 berada pada kondisi on. Proses switching tersebut akan berjalan secara terus menerus, dengan sistem kerja Full Bridge / jembatan penuh.

Gambar 6 : Rangkaian Driver Mosfet

Pin Vcc pada driver mosfet menerima tegangan masukan sebesar 12 - 24 V, sedangkan pin VDD menerima tegangan sebesar 5V. Pin Vs pada driver mosfet terhubung dengan kaki source mosfet 1 dan 3, atau terhubung dengan kaki drain mosfet 2 dan 4. Pulsa yang dihasilkan oleh program switching mosfet, akan diterima oleh pin input dalam driver mosfet. Pulsa dengan duty cycle senilai 50% yang meliputi High Pulse yang ditujukan untuk pin HIN dan Low Pulse akan ditujukan untuk pin LIN pada driver mosfet, kemudian driver mosfet

memberi sinyal High Pulse dan Low Pulse kepada setiap mosfet melalui pin HO dan pin LO. Pada pin HO yang berisi sinyal High Pulse yang akan diterima oleh mosfet 1 dan mosfet 4, sedangakan pin LO yang berisi sinyal Low Pulse akan diterima oleh mosfet 2 dan mosfet 3.

Gambar 7 : Rangkaian Transformator Step Up

Setelah rangkaian DC — AC telah menghasilkan tegangan senilai 17 VAC, selanjurnya output dari rangkaian DC-AC dihubungkan pada sisi sekunder transformator. Pin yang digunakan pada sisi sekunder transformator adalah pin 4 (0 k) dan pin 6 (13 k), sisi primer transformator yang digunakan adalah pin 3 (0 k) dan pin 1 (220 k).

  • C.    Perancangan Software (Perangkat Lunak)

Perancangan software atau program untuk membangkitkan pulsa pada inverter full bridge 1 Fasa dengan DSP F28069M menggunakan software Simulink Matlab. Adapun program yang dirancang dapat dilihat pada gambar 8 dan 9.

Gambar 8 : Program switching menggunakan Simulink Matlab

IlMlipmillllllllllllllllllllllIIIIII

IlBfflfflmillllllllllllllllllIIIIII

dihasilkan adalah pulsa tinggi yang di awali dengan nilai “1” atau dalam kondisi awal “on”. Pada pin EPWM2A pulsa yang dihasilkan adalah pulsa rendah yang di awali dengan nilai “0” atau dalam kondisi awal “off”.

  • IV.    Hasil dan Pembahasan

Hasil data dan pembahasan ini dilakukan dengan diperolehnya data pengkuran pada alat sehingga diperolah data secara riil untuk ditulis di dalam laporan karya ilmiah. Berikut beberapa hasil pengujian alat dan data yang diperoleh :

A. Bentuk Sinyal dari Program DSP F28069M

Gambar 10 : Hasil sinyal dari program DSP F28069M

Pada gambar 10 pengujian ini Osiloskop yang digunakan yaitu Osiloskop Digital DSO-150. Dari hasil pengujian menggunakan osiloskop dapat dilihat bahwa output sinyal SPWM dari DSP F28068M sudah sesuai dengan yang diharapkan maka desain program yang dirancang pada Simulink Matlab telah berhasil, karena output pada pin EPWM dari DSP F28069M mempunyai output berupa gelombang pulsa high dan pulsa low.

  • B.    Hasil Input dan Output pada Driver Mosfet

Pada pengujian output rangkaian driver mosfet, pengujian yang dilakukan adalah pengujian sinyal pada pin 10 (HIN), pin 12 (LIN), pin 1 (LO), dan pin 7 (HO) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 11, Gambar 12, dan Gambar 13.

  • 1.    Hasil Pengujian Sinyal Output pada Driver Mosfet Pin

10 (HIN)

Gambar 9 : Pulsa yang dihasilkan pada Simulink Matlab

Pada gambar 9 memperlihatkan perbedaan pulsa yang dihasilkan oleh pin EPWM1A (sinyal biru) dengan pin EPWM2A (sinyal merah). Pada pin EPWM1A pulsa yang

Ratna Ika Putri : Desain Inverter Full - Bridge …

p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372


Gambar 11 : Hasil pengujian dengan nilai Vrms = 4,3 V


Gambar 14 : Hasil pengujian dengan nilai Vrms = 7,30 V


  • 2.    Hasil Pengujian Sinyal Output pada Driver Mosfet Pin

12 (LIN)

3.


Hasil Pengujian Sinyal Output pada Driver Mosfet Pin 7 (HO)

  • C.    Hasil Output Inverter Tanpa Filter

Percobaan yang dilakukan adalah pengujian tegangan keluaran inverter tanpa menggunakan Filter. Pada pengujian tegangan keluaran inverter ini dilakukan menggunakan multimeter dan Osiloskop Digital.

Gambar 13 : Hasil pengujian dengan nilai Vrms = 16,22 V


TABEL I

Pengujian Tegangan Output Inverter Tanpa Filter


Waktu Pengujian (Detik)

Nilai Tegangan (VAC)

Multimeter

Osiloskop

10

250 V

265 V

20

248 V

262 V

30

251 V

267 V

40

249 V

264 V

50

250 V

265 V

60

251 V

267 V


4. Hasil Pengujian Sinyal Output pada Driver Mosfet Pin 1 (LO)


Pada tabel 1, pengujian dilakukan selama 60 detik dengan waktu sebagai pembanding setiap 10 detik. Hasil pengujian pada multimeter didapatkan tegangan keluaran senilai 248 V – 251 V. Sedangkan pengujian menggunakan osiloskop didapatkan tegangan keluaran senilai 262 V – 267 V. Dari hasil pengujian didapatkan nilai tegangan tanpa filter tidak stabil karena terdapat perbedaan tegangan keluaran selama kurun waktu 60 detik. Perbedaan tegangan tersebut dikarenakan masih terdapat noise pada tegangan keluaran setelah trafo.


Gambar 15 : Sinyal Output Inverter tanpa menggunakan filter

  • D.    Hasil Output Inverter Menggunakan Filter

Pada pengujian tegangan keluaran inverter ini dilakukan menggunakan Multimeter dan Osiloskop Digital.

Gambar 16 : Sinyal Output Inverter Menggunakan Filter

TABEL 2

Pengujian Tegangan Output Inverter Menggunakan Filter

Waktu Pengujian (Detik)

Nilai Tegangan (VAC)

Multimeter

Osiloskop

10

237 V

227 V

20

237 V

227 V

30

237 V

227 V

40

236 V

226 V

50

236 V

226 V

60

237 V

237 V

Tabel 2 merupakan data pengujian tegangan keluaran inverter setelah filter. Pengujian dilakukan selama 60 detik dengan waktu sebagai pembanding setiap 10 detik. Hasil pengujian pada multimeter didapatkan tegangan keluaran senilai 237 V. Sedangkan pengujian menggunakan osiloskop didapatkan tegangan keluaran senilai 227 V. Dari hasil pengujian didapatkan nilai tegangan keluaran setelah menggunakan filter yaitu stabil karena selama 60 detik waktu pengujian didapatkan nilai tegangan yang signifikan.

  • E.    Hasil Output Inverter terhadap beban

Hasil pengujian yang terdapat pada tabel 4.4, didapatkan hasil pengujian dengan menggunakan 1 beban solder, 1 beban kipas angin, 1 beban solder dan 1 beban kipas angin, kemudian 1 beban solder dan 2 beban kipas angin. Dari hasil pengujian terdapat perubahan pada gelombang keluaran dan penurunan tegangan keluaran. Terdapat 4 hasil analisa yang didapat pada saat pengujian, yaitu :

  • 1)    Dengan beban 1 solder

Pada gambar 17, ketika inverter diberi beban 1 buah solder dengan daya 40 Watt. Tegangan keluaran pada inverter turun senilai 49 VAC, sehingga tegangan keluaran pada inverter menjadi 178 VAC.

Gambar 17 : Sinyal Keluaran Inverter dengan beban 1 Solder

  • 2)    Dengan beban 1 fan

Pada gambar 18, ketika inverter diberi beban 1 buah fan dengan daya 22 Watt, tegangan keluaran pada inverter turun senilai 33 VAC sehingga tegangan keluaran pada inverter menjadi 194 VAC.

Gambar 18 : Sinyal Keluaran Inverter dengan beban 1 fan

  • 3)    Dengan beban 1 solder dan 2 fan

Pada gambar 19, ketika inverter diberi beban 1 solder dan 2 fan dengan daya 88 Watt. Tegangan keluaran pada inverter turun senilai 60 VAC, sehingga tegangan keluaran pada inverter menjadi 162 VAC.

Gambar 19 : Sinyal Keluaran Inverter dengan beban 1 solder dan 2 fan

  • 4)    Dengan beban 2 solder dan 2 fan

Pada gambar 20, ketika inverter diberi beban 2 solder dan 2 fan dengan daya 128 Watt. Tegangan keluaran pada inverter turun senilai 73 VAC, sehingga tegangan keluaran pada inverter menjadi 154 VAC.

Ratna Ika Putri : Desain Inverter Full - Bridge …


p-ISSN:1693 – 2951; e-ISSN: 2503-2372



Gambar 20 : Sinyal Keluaran Inverter dengan beban 2 solder dan 2 fan

  • V.    Kesimpulan

Pada artikel ini telah dideskripsikan mengenai desain rangkaian inverter satu fasa dengan metode SPWM menggunakan DSP F28069M. Pemasangan filter pada rangkaian inverter dapat mengurangi ripple noise. Pengujian rangkaian inverter dilakukan dengan memberikan beban solder dan fan. Berdasarkan hasil pengujian, dengan memberikan beberapa kombinasi beban, rangkaian inverter 1 fasa ini dapat menghasilkan tegangan keluaran sinusoida murni. Besarnya beban dan filter kapasitor yang terpasang akan menentukan amplitude tegangan keluaran yang dihasilkan. Pada penelitian selanjutnya akan didesain kontrol arus dan tegangan untuk rangkaian inverter sehingga rangkaian dapat menghasilkan tgangan dan arus keluaran konstan walaupun terdapat perubahan beban.

  • VI.    Ucapan terima kasih

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Politeknik Negeri Malang yang telah menyediakan fasilitas dan dana dukungan untuk pelaksanaan penelitian ini.

  • VII.    Referensi

  • [1]    Hannan Sundas, Aslam Sohaib, & Ghayur M, “Design and real time implementation of SPWM based inverter,” 2018 International Conference on Engineering and Emerging Technologies (ICEET), Feb 2018.

  • [2]    Nugraha David, Krismadinata, “Rancang Bangun Inverter Satu Fasa Dengan Dengan Modulasi Lebar Pulsa PWM Menggunakan Antarmuka Komputer”, JTEV (Jurnal Teknik Elektro Dan Vokasional). Vol. 6, No. 1 2020.

  • [3]    Wardana Kusuma, Fadlika Irham, & Fahmi Ahmad, “Rancang bangun inverter satu fasa SPWM dengan output tegangan dan frekuensi variable,” TEKNO Jurnal Teknologi, Elektro, dan Kejuruan, Vol. 28, Issue 1, Maret 2018

  • [4]    T. Instrumentasi, Vokasi, Novita Desiwantiyani, “Rancang Bangun dan Analisis Inverter Full Bridge 1 Fasa Dengan Berbagai Variasi Input Menggunakan SPWM,” Juli, 2017 (ejurnal.its.ac.id)

  • [5]    T. Elektro, Fakultas Teknik Universitas Lampung, Habib Sutriharjo, “Rancang Bangun Inverter Full Bridge 1 Fasa Dengan Menggunakan Teknik Dynamic Evolution Control, ” April, 2017 (journal.eng.unila.ac.id)

  • [6]    Budhi Anang, Firmansyah Eka, & Suharyanto “Single Phase Full Bridge Inverter Control as Reactive Power Compensator” IJITEE (International Journal of Infomation Technology and Electrical Engineering) Vol.1, No. 4, Desember 2017.

  • [7]    Harahap Partoanan,”Harmonisa Pada Rangkaian Inverter Satu Fasa”, RELE (Rekayasa Elektrikal dan Energi) Jurnal Teknik Elektro, Vol.1, No.1, Juli 2018.

  • [8]    Aswida Baqrafi Y, Sutikno Tole, “Pembangkit Sinyal SPWM Untuk Multilevel Inverter Satu Fasa Lima Tingkat Berbasis Mikrokontroller AT-mega32”, Jurnal Ilmu Teknik Elektro Komputer dan Informatika (JITEKI), Vol.3, No.2, Des 2017

  • [9]    Meranda A, Alfarizal N, Latifah N, &Andika D,”Perancangan Deteksi Suara Paru Paru Berbasis DSP TMS320C6416T dan Module Wireless”, Jurnal Teknika, Vol.14, No.01, Juni 2020

  • [10]    Adewasti, Hesti Emilia, & Solihin “Sistem Kendali Robot Hand Gesture Berbasis Wireless”, Jurnal Surya Energy, Vol. 3, No. 1, September 2018

  • [11]    Aji Raka, Hardianto T, dan Hadi W, “ Kontrol Tegangan Inverter Full

Bridge Satu Fasa Berbasis Arduino Uno R3 Menggunakan Kontrol PID”, Jurnal Arus Elektro Indonesia (JAEI), Vol. 4, No. 1, 2018

  • [12]    Ajitha S. N Kalairasi “Implementation of Full -Bridge Current-Fed Resonant Boost Converter” ; 2010 International Journal of Computer Applications (0975 – 8887) Volume 1 -No.

  • [13]    Fuada Syifaul, “Implementasi Perangkat Digital Signal Processing untuk Sistem Visible Light Communication” Jurnal Ilmiah Teknik Elektro (JETRI), Vol. 15, No. 2

  • [14]    Mulchandani Kapil, “Static Voltage Stabilizer” International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET) Vol. 05. Issue. 01, Jan 2018

  • [15]    D.Zammit et al.,“A new topology for cascade H-Bridge multilevel inverter with PI and Fuzzy control”, Energy Procedia, vol. 117, no. 0, pp, 917- 926, 2017

  • [16]    Turahyo, Noviarianto “ Implementasi Sinusoidal Pulse With Modulation pada Inverter Satu Fasa Berbasis Lookup Table Menggunakan Mikrokontroler 16-bit” Jurnal Teknhnologi UMJ (2460 – 8416)

  • [17]    Ulfa Nurul, Julaipah, & Ferinda Aufani,”Pengaruh Nilai Tegangan Masukan Terhadap Regulasi Tegangan Pada IC L7805 Sebagai Positive Voltage Regulator”, MEDIA ELEKTRIKA, Vol. 11, No. 1, 2018

  • [18]    Eko Yusuf, Rohman Fatkhur, “Analisis Perbandingan Kinerja H-Bridge Driver Menggunakan IGBT dan MOSFET pada Sistem Kemudi Steer by Wire”, PENA TEKNIK : Jurnal Ilmiah Ilmu-Ilmu Teknik, Vol.3, No. 1, Mar 2018

  • [19]    Marzuki Achmad, Ramli, & Hermanto, “Rancang Bangun Bipolar SPWM Pada Beban Non Linier Pada Inverter 1 Phase”, ELIT Journal (Electrotechnics And Information Technology), Vol.1, No. 1, April 2020

  • [20]    Syakur Abdul, Wibisono Arifin, “Analisis Pengaturan Parameter Sinusoidal Pulse With Modulation pada High Precission Closed Loop Full Bridge Bipolar Inverter Untuk Pembangkit Tegangan Tinggi Berfrekuensi Tinggi”, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 24099

ISSN 1693 – 2951

Ratna Ika Putri : Desain Inverter Full - Bridge …