Pembuatan Inverter Satu Phasa Berbasis Mikrokontroler Dengan

POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
ISSN : 1858-3709
Pembuatan Inverter Satu Phasa Berbasis Mikrokontroler Dengan Gelombang
Sinus Untuk Kontinuitas Pelayanan Listrik
Making Inverter Single Phase Microcontroller Based Sine Wave With
Electrical Services For Continuity
Nazris Nazaruddin
Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang
Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576, Email : [email protected]
ABSTRACT
Termination voltage or power outage suddenly can cause demage to electrical equipment. To overcome
the above problems are used as source of backup power equipment with inverter systes wich utilize direct voltage to
be coverted into alternating voltage. Direct Voltage from the battery is converted into AC Voltage. Generation of
pulse width modulations signals digitaly to give a good peformace system because is more resistant to interference /
noise. With the aid of step up transformer, the voltage of inverter is increased to 220 V AC. Inveter control circuit
consist of a pulse signal generation using AT89C51microcontroller and a power inverter that will produce an a
voltage with a sine wave modification
Keyword : Inverter, mikrokontroler, battery, frekuensi
PENDAHULUAN
Teknologi yang berkembang pesat
baik di industri maupun di rumah tangga
menyebabkan kebutuhan akan sumber daya
listrik meningkat. Jika pasokan daya listrik
ini tidak mencukupi, kontinuitas pelayanan
listrik kepada konsumen tidak tercapai,
diperlukan suatu alternatif dalam penyediaan
daya listrik yang mampu melayani
konsumen secara kontinyu, maka dari itu
penulis mencoba menuangkan ide dengan
cara membuat alat yang mampu melayani
penyedian listrik secara kontinyu.
Keunggulan dari alat ini yaitu dapat
bekerja sebagai backup listrik dalam waktu
yang tertentu selama supply listrik padam
dan supply input dari baterai tidak habis.
Input masukan dari alat ini yaitu baterai atau
aki yang mampu menyediakan sumber
listrik tanpa jala-jala PLN. Alat ini
digunakan pada saat diperlukan, atau
sebagai pengganti listrik PLN yang
mengalami gangguan. Dalam rangkaian
inverter ini penulis manggunakan transistor,
karena transistor dapat menghasilkan
keluaran tegangan yang cukup besar.
Pembuatan inverter satu phasa ini dilakukan
dengan menggunakan komponen-komponen
elektronik
Tujuan dari pembuatan tugas akhir
ini adalah menghasilkan alat yang dapat
memback up sumber listrik jika listrik dari
PLN padam sehingga membantu dalam
melakukan pekerjaan ketika listrik PLN
padam dan dapat menjadikannya sebagai
energi listrik utama atau cadangan yang
bersumber dari aki 12 VDC, yang dapat
diaplikasikan pada rumah tangga sebagai
tenaga listrik cadangan dengan biaya yang
ekonomis.
Inverter
Menurut Samir K. Datta (1985)
inverter DC ke AC digunakanan untuk
mengubah jenis tegangan sbb :Tegangan DC
konstan atau tegangan AC yang frekuensi
variable (baik untuk 1 phasa maupun 3
phasa ) , tegangan AC yang diserahkan ke
18
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
DC kemudian diubah kembali ke AC 1
Phasa atau 3 Phasa atau tegangan output
yang frekuensinya variabel.
Penggunaan inverter adalah: Untuk
membangkitkan tegangan AC konstan
dengan frekuensi 60 Hz yang didapat dari
sumber DC seperti sumber DC tenaga
matahari dan battery. Untuk mengatur
kecepatan motor induksi 3 phasa dan motor
synchron Dipakai dalam UPS Untuk
pemanas induksi dan sebagai sumber
tegangan cadangan
Berdasarkan bentuk gelombang yang
dihasilkan, inverter dikelompokkan menjadi
tiga yaitu inverter dengan gelombang keluaran
berbentuk square, modified, dan true sine
wave. Inverter yang terbaik adalah yang
mampu menghasilkan gelombang sinusoida
murni atau true sine wave yaitu bentuk
gelombang yang sama dengan bentuk
gelombang dari jaringan listrik (grid utility).
Gambar 1. Bentuk gelombang output
inverter
Jenis Gelombang Power Inverter
Ada tiga jenis gelombang yang
dihasilkan oleh inverter, pemilihan dari
ketiga jenis gelombang ini sangat penting
dalam menentukan jenis inverter yang anda
butuhkan.
a. Gelombang Kotak (Square Wave)
ISSN : 1858-3709
Beberapa tahun lalu, hanya inverter ini
yang tersedia, saat ini sudah amat jarang
ditemukan,
banyak
perlengkapan
elektronik tidak dapat bekerja pada jenis
gelombang Square Wave.
b. Gelombang Sinus Modifikasi (Modified
Sine Wave)
Ini adalah jenis gelombang pilihan
mayoritas masyarakat, produk dengan
gelombang ini lebih ekonomis dan range
penggunaan fleksibel, peralatan rumah
tangga, working tools, komputer dan
masih banyak lagi. Namun gelombang
ini tidak cocok bila digunakan pada alatalat dengan presisi gelombang sangat
tinggi, seperti laser printer dan alat-alat
kedokteran. Untuk penggunaan seharihari, di anjurkan menggunakan Inverter
bergelombang modified Sine Wave ini.
c. Gelombang Sinus (True Sine Wave)
Ini adalah jenis gelombang terbaik
output power inverter. True Sine Wave
setara bahkan lebih baik dari kualitas
gelombang listrik rumahan. Untuk
penggunaan ekonomis tidak dianjurkan
menggunakan inverter jenis ini, karena
harganya yang sangat mahal.
Jenis Inverter Pada sistem Tenaga Listrik
Ada dua jenis inverter yang umum
digunakan pada sistem tenaga listrik yaitu:
a. Inverter dengan frekuensi dan tegangan
keluaran yang konstan CVCF (Constant
Voltage Constant Frequency)
b. Inverter dengan frekuensi dan tegangan
keluaran
yang
berubah-ubah.
Umumnya inverter dengan frekuensi dan
tegangan keluaran yang berubah-ubah
digunakan pada pemakaian khusus
seperti pemakaian pada pompa listrik 3
phasa dengan menggunakan sumber
tegangan AC. Kerugian cara ini adalah
bahwa sistem hanya dapat digunakan
pada pemakaian khusus saja, sedangkan
keuntungannya adalah kemampuan
untuk menggerakkan sistem (beban)
19
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
dengan sumber-sumber yang berubahubah seperti misalnya photovoltaic atau
solar cell.
Jenis Inverter Berdasarkan Tipenya
Moh. Suryadiman dan kawan kawan
(2008) mengatakan jenis-jenis inverter
berdasarkan tipenya adalah :
a. Inverter dengan tipe Quasi-Square Wave
ISSN : 1858-3709
Tipe inverter quasi Square Wave ini
hanya mempunyai effisiensi yang tidak
terlalu tinggi yaitu 75% sehingga daya
sebesar 25% terbuang untuk regulasi dan
pengubahan tegangan DC menjadi
tegangan AC. Dan di dalam blok osilator
dan kontrol tidaklah sederhana sehingga
membutuhkan komponen yang banyak
dan biaya pembuatannya menjadi mahal
.
Gambar 2. Inverter dengan tipe Quasi-Square Wave
b. Pulse With Modulation Inverter
Tipe inverter yang lain adalah tipe pulse
with modulation. Tipe inverter ini
menghasilkan deretan pulsa-pulsa yang
dutycyclenya bervariasi. Pulsa-pulsa ini
setelah melalui filter akan dihasilkan
sebuah sinyal sinusoidal yang cukup
baik. Tipe inverter pulse with
modulation ini akan meningkatkan
respon regulasi dan respon terhadap
tegangan transien yang cukup baik.
Walaupun demikian tipe inverter seperti
ini masih kompleks namun jumlah
penggunaan komponen untuk kontrol
tidak terlalu banyak. Tipe inverter
semacam ini biasanya digunakan pada
inverter dengan daya yang besar, sekitar
50KVA.
Inverter PWM ini dapat menghasilkan
tegangan output yang baik dengan
pengurangan komponen filter sehingga
rangkaian filter menjadi lebih sederhana
dan penurunan biaya pembuatan. Namun
tipe inverter ini digunakan pada inverter
dengan kapasitas daya yang besar.
c. Step Wave Inverter
20
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
Dengan banyaknya inverter akan
menghasilkan step yang lebih halus
sehingga
fungsi
filter
dapat
diminimisasi.
Penggunaan
inverter
dengan tipe ini jarang dipakai untuk
aplikasi komputer tetapi biasanya
digunakan untuk aplikasi 3 phasa dengan
kapasitas daya yang besar. Walaupun
demikian kelemahan sistem inverter ini
adalah dengan banyaknya inverter yang
digunakan akan menghasilkan sinyal
sinus yang baik namun biaya yang
dibutuhkan untuk membuat inverter ini
menjadi berlipat-lipat tergantung dari
jumlah inverter yang digunakan. Yang
menjadi titik berat pada tipe inverter ini
adalah pada bagian osilator dan
kontrolnya karena pada bagian ini akan
menghasilkan trigger-trigger bagi SCRSCR yang berfungsi sebagai inverter
tersebut
dengan
perioda
yang
disesuaikan antara yang satu dengan
effisiensi sampai 85% pada beban
penuh.
Gambar 3. Pulsa PWM membentuk
Sinusoidal
Mikrokontroler
Konsep Dasar Mikrokontroler
Pada tahun 1970 mikrokontroler telah
menimbulkan
revolusi
dibidang
perancangan dan pembuatan sistem digital,
terutama sistem-sistem yang komplek.
ISSN : 1858-3709
yang lainnya sehingga dapat membentuk
sinyal stair case up/down dengan
frekuensi yang sesuai dengan frekuensi
yang dinginkan.
d. Pulsa PWM Membentuk Sinusoidal
Tipe inverter yang lain adalah tipe pulsa
PWM membentuk sinusoidal. Pada
rangkaian Step Wave Inverter ini
menggunakan inverter yang banyak
untuk mendapatkan sinyal sinusoidal
yang baik dan pengurangan komponen
filter. Jumlah inverter yang digunakan di
dalam sebuah sistem UPS biasanya 3
buah tetapi dapat pula berjumlah 6
bahkan 12 (kelipatan 3). Pada tipe
regulator ini tegangan DC harus sudah
teregulasi sebelum masuk pada bagian
inverter agar tidak terjadi pergeseran
tegangan kotak yang dihasilkan. sistem
UPS dengan inverter ini mempunyai
Kemajuan-kemajuan yang telah dicapai
dalam teknologi IC menghasilkan chip
mikroprosesor yang makin canggih dan
makin kecil sehingga memungkinkan
ditemukannya sistem peralatan baru yang
tidak
terbayangkan
sebelumnya.
Perkembangan lanjutan dari teknologi
digital adalah mikrokontroler. Teknologi ini
menggabungkan
memori,
I/O
dan
mikrokontroler digunakan sebagai otak dari
Mikrokontroler. sistem peralatan control
digital. Dalam dunia industri mikrokontroler
banyak
digunakan
karena
memiliki
keunggulan antara lain :
a. Dimensi ukuran fisiknya kecil
b. Kecepatan operasinya makin tinggi
c. Makin handal
d. Kemampuan dan fleksibel makin tinggi
Dengan kelebihan-kelebihan diatas, maka
aplikasi
dari
mikrokontroler
dapat
berkembang dengan pesat.
21
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
Mikrokontroler AT89C51
Widodo Budiharto.M.Kom (2004)
mengatakan
mikrokontroler
AT89C51
merupakan salah satu keluarga dari MCS 51.
sebagai mikrokontroler satu chip, suatu
sistem mikrokontroler dapat di kelompokkan
menjadi 3 yaitu :
1. Type HMOS dengan ROM internal
2. Type HMOS tanpa ROM internal
(ROMless)
3. Type CMOS dengan ROM internal
Mikrokontroler
AT89C51
ini
termasuk kedalam versi CMOS 8 bit yang
memiliki sistem pemograman kembali flash
memory 4 kbyte dengan daya tahan 1000
kali write/erase. Disamping itu juga
terdapat :
a. 8 bit CPU untuk pengendalian
b. Space alamat program dan data memori
64 KB
c. Mampu memproses Boolean (logika bit
tunggal)
d. 128 byte ON chip data memori
e. 4 x 8 bidirectional addressable bit I/O
f. 2 timer/counter 16 bit
g. Full
duplex
UART
(universal
Asynchronous Receiver Transmiter)
h. 6 sumber interrupt/5 struktur vertor
Pada blok diagram dapat dijelaskan
cara kerja alat yaitu trafo sebagai penurun
tegangan 220 VAC menjadi tegangan 12 vac
disearahkan melalui rectifier dan output
tegangan 12 VDC akan digunakan rangkaian
charger untuk menchager aki sebagai
penyimpan tegangan sekaligus sebagai
penyedia sumber utama bagi bebanbeban
yang nanti akan di supply. Lama waktu
pengisian aki tergantung pada besar arus
yang mengalir ke aki. Besar arus yang
mengalir ke aki tergantung pada pengaturan
tegangan pada rangkaian charger. Apabila
tegangan yang diberikan dari rangkaian
charger besar, maka arus penchargeran
keluaran semakin besar. aki yang digunakan
ISSN : 1858-3709
dengan 2 level prioritas.
METODOLOGI
Sebelum
membuat
perangkat
keras
diperlukan pemahaman terlebih dahulu
mengenai diagram blok sistem. Diagram
blok dari keseluruhan sistem
PLN
220 Volt
Trafo
Step Down
Beban
Rectifier
Transformator
Step Up
Switching
Charger
Diver
Switching
INVERTER
f = 50 Hz
Aki
Osilator
Switch
On/Off
untuk menyimpan tegangan mempunyai
rating 12 VDC 80 Ah. Tegangan yang
tersimpan di aki digunakan sebagai tegangan
masukan untuk mengaktifkan inverter
tegangan keluaran 220 VAC. Transfer switch
akan bekerja untuk mengaktifkan rangkaian
inverter jika posisi saklar pada posisi on, dan
menon-aktifkan inverter jika posisi saklar
pada posisi off. Pada posisi on, sumber
tegangan inverter berasal dari tegangan aki
dan output inverter terhubung ke beban.
Perancangan Rangkaian Inverter
Rangkaian
inverter
berbasis
mikrokontroler dengan keluaran sinusiodal
modifikasi.
22
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
ISSN : 1858-3709
+12 Vdc
Aki
7805
3
1
+5V
Vin
GND
2
+
2200 uF
/25V
10 K
IN4001
IN4001
BC548
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
1 uf
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
RST
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
10 K
33p
12MHz
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
XTAL1
XTAL2
Gnd
A
T
8
9
C
5
1
Vcc
P0.0
P0.1
P0.2
P0.3
P0.4
P0.5
P0.6
P0.7
EA/VPP
ALE/PROG
PSEN
10 K
BC548
10 K
10 K
100
100
10 K
BC547
1K5
1uF
BC547
IRFZ44
IRFZ44
1K5
P2.0
P2.1
P2.2
P2.3
P2.4
P2.5
P2.6
P2.7
10 K
Output
220 Volt ~
10 K
33p
Gambar 4. Rangkaian inverter berbasis mikrokontroler
Rangkaian
inverter
akan
mengkonversi tegangan DC 12 Volt dari aki
menjadi tegangan AC 220 Volt, 50 Hz,
gelombang sinus modifikasi. Gelombang
sinus modifikasi dihasilkan berdasarkan
modulasi lebar pulsa dari port P1.0 dan P1.1
mikrokontroler
AT89C51.
Gelombang
modulasi lebar pulsa ini kemudian
dimasukkan ke sirkuit mosfet daya
switching, yang terhubung ke sisi primer
transformator. Kemudian di sisi sekunder
transformator menghasilkan tegangan AC
gelombang sinus modifikasi sebesar 220
Volt.
Pendekatan yang digunakan untuk membuat
gelombang sinus modifikasi yang dijelaskan
adalah dilakukan melalui manipulasi
representasi dari gelombang sinus asli. Hal
ini dilakukan dengan membagi gelombang
modulasi lebar pulsa. Adapun flowchart dari
inverter berbasis mikrokontroler adalah
sebagai berikut.
23
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
ISSN : 1858-3709
Start
Inisialisasi
Data, Addres, Port
P1.0 = High
Delay = 5ms
Delay = 2,5ms
P1.0 = Low
Delay = 2,5ms
P1.1 = High
Delay = 5ms
Delay = 2,5ms
P1.1 = Low
Delay = 2,5ms
End
Rangkaian Charger
Rangkaian charger aki merupakan
rangkaian yang terus menerus mengisi aki
selama rangkaian dihidupkan (ON). Jika aki
sudah penuh dan rangkaian tidak dimatikan
(OFF) maka akan terjadi over charger, yang
bisa menyebabkan penguapan cairan
elektrolit dan merusak elemen-elemennya.
Rangkaian charger yang digunakan dalam
alat ini terdiri dari Transformator, rectifier
dan komponen elektronika lainnya. Trafo
yang digunakan dalam pembuatan alat ini
adalah transformator step down 2A yang
berfungsi menurunkan tegangan dari 220
VAC menjadi tegangan 12 VAC. Rectifier
yang digunakan dalam pembuatan alat
menggunakan dioda bridge 3 Ampere.
Rectifier berfungsi sebagai penyearah
gelombang penuh dengan input tegangan
AC 12 VAC. Rangkaian Charger mempunyai
keluaran 12 VDC sebagai masukan untuk
mencharger aki 12 VDC 80 Ah.
24
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
ISSN : 1858-3709
HASIL
Pengujian Transformator Tanpa Beban
Data pengukuran transformator tanpa beban
V Primer
Trafo
(V)
I Primer
Trafo
(A)
V Sekunder
Trafo
(V)
I Sekunder
Trafo
(A)
12
0,56
218
-
Dari hasil pengukuran pada tabel di atas
terlihat kenaikan tegangan pada sisi
sekunder transformator. Dan untuk mencari
nilai penguatan step-up dari transformator
dapat digunakan persaman.
V2 Vs
218
=
,
a =
V1 Vp
12
a = 18,16
Dari hasil perhitungan didapatkan nilai
penguatan perbandingan transformator stepup sebesar 18,16 kali.
a =
Pengujian Transformator Dengan Beban
Data pengukuran transformator dengan beban
V Primer
Trafo
(V)
I Primer
Trafo
(A)
V Sekunder
Trafo
(V)
I Sekunder
Trafo
(A)
Cos φ
12
7,93
216
0,44
0,93
Pada tabel
diatas terlihat nilai-nilai
pengukuran tegangan dan arus transformator
yang digunakan, maka daya transformator
yang terjadi berdasarkan sisi primer dan sisi
sekunder adalah sebagai berikut :
Sisi Primer
= 95,16 Watt
Sisi Sekunder
P = Vs x Is x Cos φ
P = 216 V x 0,44 A
P = Vp x Ip x Cos φ
= 95,04 Watt
P = 12 V x 7,93 A
25
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
ISSN : 1858-3709
Hasil perhitungan daya transformator dengan beban
Beban Lampu
(Watt)
Daya Input
( Watt )
Daya Output
( Watt )
100
95,16
95,04
PEMBAHASAN
Pengujian Inverter
Untuk pengujian inverter yang telah
dirancang dilakukan beberapa tahap yang
harus dilakukan. Pada pengujian ini
dilakukan dengan mengunakan osciloscope
untuk melihat bentuk gelombang keluaran
apakah sesuai dengan yang diharapkan.
Berikut prosedur pengujian inverter yang
akan diuji :
a. Pengujian rangkaian kontrol
penyalaan inverter
b. Pengujian inverter menggunakan
sumber aki
Data osiloskop
- Volt/div = 5 Volt/div
- Time/Div = 5 ms /div
- Probe
= x1
-
Tanpa beban
Beban 25, 50, 75, 100, 125, 150,
175 dan 200 Watt.
c. Pengujian rangkaian charger
Pengujian Rangkaian Penyalaan Inverter
Pengujian rangkaian ini bertujuan
untuk melihat bentuk gelombang keluaran
dari kontrol penyalaan inverter. Berikut
gambar sistem pengujian rangkaian kontrol
penyalaan inverter.
Dengan mengunakan osciloscope
untuk keluaran penyalaan inverter akan
diperoleh gelombang sebagai berikut :
Data osiloskop
- Volt/div = 5 Volt/div
- Time/Div = 5 ms /div
- Probe
= x1
Berdasarkan bentuk gelombang penyalaan
inverter diatas, maka besarnya tegangan
26
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
puncak ke puncak, tegangan rata-rata,
tegangan efektif dan frekwensi keluaran
inverter adalah :
Vpp = Tinggi gelombang kali Volt/div
kali kalibrasi probe
= 2 Div x 5 Volt/div x 1
= 10 Volt
V
Vrata − rata = pp
π
10Volt
=
3,14
= 3,18 Volt
V
Vrms = pp
2
10Volt
=
2
= 7,07 Volt
T
= panjang gelombang x time/div
= 3,9 div x 5 ms/div x 1
= 19,5 ms
f
=
1
T
1
19,5ms
= 51,28 Hz
ISSN : 1858-3709
input sangat dipengaruhi oleh beban AC
yang diberikan. Dimana semakin besar
beban semakin besar pula arus yang
diperlukan.
Efisiensi Inverter
Pada pengujian ini yang diamati
adalah untuk mengetahui pengaruh beban
(Pout) terhadap daya dari sistem inverter.
Dengan adanya hasil pengujian ini maka
akan diketahui besarnya daya dan efisiensi
dari sistem inverter ini. Adapun hasil
pengujian yang dilakukan dapat dilihat pada
grafik di bawah ini.
1. Pada beban 25 Watt
P
η = out x100%
Pin
25,54
η=
x100%
27,40
η = 93,21%
2. Pada beban 40 Watt
38,37
η=
x100%
41,16
η = 93,22%
3. Pada beban 100 Watt
=
Daya Transformator
Pada pengujian transformator dapat
dianalisa bahwa daya input transformator
adalah
sama
dengan
daya
output
transformator. Hal ini telah sesuai dengan
konsep transformator (daya primer = daya
sekunder).
Daya Output Inverter
Untuk
menentukan
daya
perbandingan daya yang dihasilkan dengan
daya output harus di diperhatikan
parameternya dimana tegangan yang masuk
ke inverter dari aki adalah 12 VDC dan arus
85,16
x100%
91,35
η = 93,22%
4. Pada beban 125 Watt
104,50
η=
x100%
112,92
η = 92,54%
5. Pada beban 140 Watt
123.00
η=
x100%
134,76
η = 91,27%
6. Pada beban 200 Watt
155,41
η=
x100%
171,12
η = 90,81%
η=
27
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
ISSN : 1858-3709
Hasil perhitungan efesiensi inverter
No.
Beban Lampu
(Watt)
Efisiensi
( %)
1
25
93,21
2
40
93,22
3
100
93,22
4
125
92,54
5
140
91,27
6
200
90,81
Dari hasil perhitungan efesiensi inverter diatas, maka dapat dibuatkan grafik efesiensi inverter,
sebagai berikut ;
Grafik perhitungan efesieni inverter
93.5
93.21
Efesiensi (%)
93
93.22
93.22
92.54
92.5
92
91.5
Efisiensi ( %)
91.27
91
90.81
90.5
90
89.5
25
40
100
125
140
200
Beban (Watt)
Gambar . Grafik perhitungan efesiensi inverter
28
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
Pengujian Rangkaian Charger
Jadi Lamanya pengisian Arus aki
dapat dihitung
Ah
t=
A
Ket :
t
= Lama pengisian aki
Ah
= Besarnya kapasitas aki
AmpereHour
A
= Besarnya arus pengisian
ke
aki Ampere
80 Ah
t=
2A
t = 40 jam
Lama Pengisian Daya dihitung dengan
rumus berikut :
energiAh
t=
energiA
keterangan :
t
= Lamanya pengisian
energi (jam).
energi Ah = Besarnya energi yang
didapat dari perkalian
Ah dengan besar
tegangan aki (Watt
hours).
energi A = Besarnya energi yang
didapat dari perkalian
A dengan besar
tegangan aki (VA)
12 x80 Ah
960Wh
, t=
t=
12 x 2 A
24W
t = 40 Jam
Kapasitas Aki
Analisa kapasitas aki diambil
berdasarkan spesifikasi aki dan pemakaian
beban yang digunakan. Jadi lamanya
pemakaian aki dapat dihitung :
Ah
t=
A
Ket :
t = Lama pemakaian atau
pengosongan aki (Jam)
Ah = Besarnya kapasitas aki
(AmpereHour)
ISSN : 1858-3709
A = Besarnya arus pemakaian aki
berdasarkan pemakaian beban
(Ampere)
1. Pada beban 25 Watt
80 Ah
t=
2,21A
t = 36,19 jam
2. Pada beban 40 Watt
80 Ah
t=
3,32 A
t = 24,09 jam
3. Pada beban 100 Watt
80 Ah
t=
7,55 A
t = 10,59 jam
4. Pada beban 125 Watt
80 Ah
t=
9,41A
t = 8,50 jam
5. Pada beban 140 Watt
80 Ah
t=
11,23 A
t = 7,12 jam
6. Pada beban 200 Watt
80 Ah
t=
14,38 A
t = 5,59 jam
Dari hasil perhitungan pemakian aki
berdasarkan beban yang digunakan dapat
dianalisa bahwa semakin besar beban yang
digunakan
maka
semakin
cepat
pengosongan kapasitas aki. Ini berarti
bahwa kemampuan aki sebagai sumber arus
listrik hanya mampu bertahan berdasarkan
beban yang digunakan .
SIMPULAN
Setelah dilakukan perancangan
inverter satu phasa berbasis mikrokontroler,
maka Inverter berfungsi untuk mengubah
tegangan searah yang berasal dari aki
menjadi tegangan bolak-balik sebagai
keluaran inverter untuk beban. Dari hasil
pengujian inverter dengan beban lampu
yang bervariasi, disimpulkan bahwa
semakin besar beban yang digunakan maka
29
POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
ISSN : 1858-3709
semakin besar arus dan daya yang
dihasilkan.
Penggunaan
rectifier/penyearah
dengan sumber PLN bertujuan sebagai
sumber tegangan untuk proses pengisian
aki, dimana semakin besar arus pengisian
maka semakin cepat pengisian aki. Semakin
besar aki yang digunakan dengan arus
pengisian yang sama, maka semakin lama
proses pengisiannya.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad Rahman, 2006, Keterampilan
Elektronika. Bandung, Ganeca Exact.
Cyril W. Lander, 1981, Power Electronics
(Paperback) Company. Inc
J.R. Penketh, 1982, Electronic Power
Control for Technicians, (Paperback )
Malvino, 1994,Aproksimasi Rangkaian
Semi Konduktor, Jakarta, Erlangga ,.
Malvino Paul Albert, 2003, Prinsip-prinsip
elektronika. Jakarta, Salemba
Teknika,
Moh.Suryadiman, Achmad Sunarko, 2008,
Analisis Pengaruh UPS Terhadap
Kinerja Perangkat Komputer.
Muhammad H Rashid, 1990, Elektronika
Daya–Rangkaian,
Devais,
dan
Aplikasinya, Jakarta, Erlangga.
Muhammad H Rashid, 1999, Elektronika
Daya – Rangkaian, Devais, dan
Aplikasinya, Edisi ke-2. Jakarta,
Erlangga.
30