SidangTugas Akhir1. Mengetahui prinsip kerja DC-DC sepic yang terintegrasi dengan boost converter 2....
Transcript of SidangTugas Akhir1. Mengetahui prinsip kerja DC-DC sepic yang terintegrasi dengan boost converter 2....
Perancangan dan Implementasi DC-DC Sepic
yang Terintegrasi dengan Boost Converter
untuk Sistem Photovoltaic
Mohammad Sholehuddin Hambali2210100196Dosen Pembimbing:Dedet Candra Riawan ST,M.Eng, PhD.Feby Agung Pamuji, ST., MT.
SidangTugas Akhir
1
PENDAHULUAN
2
Latar Belakang
3
1. Penggunaan Photovoltaic meningkat
2. Menggunakan boost converter
3. Rasio konversi dan efisiensi rendah [1]
4. Topologi boost converter dikembangkan
Sistem
Kekurangan
Pengembangan
Batasan Masalah
4
1. Membahas rasio konversi dan efisiensi konverter
2. Sumber tegangan yang digunakan dalam pengujian adalah sumber
teganagn DC variabel
3. Sistem yang dibahas adalah tanpa feedback
Tujuan
5
1. Mengetahui prinsip kerja DC-DC sepic yang terintegrasi dengan boost
converter
2. Merancang dan mengimplementasikan konverter DC-DC sepic yang
terintegrasi dengan boost converter
3. Mengetahui analisis dan karakteristik konversi tegangan dan efisiensi
daya dari konverter DC-DC sepic yang terintegrasi dengan boost
converter
PERANCANGAN
6
Sistem Konverter
Topologi SIB Converter
7
Keterangan : Aliran dayaSinyal kontrol
SIB CONVERTER
Topologi SIB Converter
8
Parameter yang ditentukan
Parameter perancangan konverter
9
Parameter Nilai
Tegangan masukan (Vin) 24 VoltDuty cycle (D) 60 %Frekuensi pensaklaran (fS) 62.5 kHzDaya masukan (Pin) 36 wattPerbandingan Belitan Np : Ns = 1:n 1 : 3Riak tegangan keluaran (∆Vo) 1 %Riak arus induktor (∆i) 20 %Tegangan keluaran (Vout) 168 Volt
Perhitungan parameter konverter
10
Parameter Nilai
Induktor Lb 768 µHKapasitor Cb 12.8 µFKapasitor keluaran Co1 3.6 µFKapasitor keluaran Co2 2 µFInduktor magnetic Lm 460.8 µHInduktor bocor Llkg 1 µHHambatan keluaran Rout 784 ohm
Parameter konverter hasil perhitungan
Simulasi SIB Converter
11
Simulasi SIB Converter
12
Parameter Perhitungan Simulasi Error (%)
Tegangan keluaran 168 V 167.5 V 0.29
Arus keluaran 0.214 A 0.2136 A 0.19
IMPLEMENTASI
13
Implementasi Konverter
14
Konverter hasil implementasi
Komponen Implementasi
15
InduktorKapasitor Keluaran
(kap. elektrolit)
Kapasitor Cb(kap. Keramik)
Dioda MOSFET Trafo
Spesifikasi Komponen Implementasi
16
Komponen Perancangan Implementasi Unit
Induktor Lb 768 µH 810 µH 1
Trafo Frekuensi Tinggi
Induktor magnetik Lm
Induktor bocor LLkg
460.8 µH
1 µH
(Inti ferrite : PC44PQ32/30 )
525.756 µH
1.5 µH
1
Kapasitor Cb 12.8 µF 12. 5 µF 12 @ 1µF
Kapasitor Co1 3.6 µF 4.7 µF / 160 V 1
Kapasitor Co2 2 µF 2.2 µF / 450 V 1
MOSFET IRP460 20 A / 500 V 1
Dioda BYC10-600 10 A / 600 V / 19ns 5
ATmega 16A 62.5 kHz 1
TLP250 1 MHz (max) / 35 V 1
Komponen implementasi konverter
PENGUJIAN
17
Alat pengujian
18
Penyusunan alat uji
Pengujian sinyal PWM
19
Hasil pengujian Sinyal PWM
Pengujian sinyal PWM,driver, VDS
20
Hasil Pengujian sinyal PWM,driver,Teg. MOFET
PWM
driver
VDS
Pengujian bentuk gelombang
21
Hasil Pengujian bentuk gelombang
PWM
ILb
ILm
ILkg
Is
Vs
Pengujian tegangan keluaran
22
Hasil Pengujian tegangan keluaran
Pengujian efisiensi
23
Hasil Pengujian tegangan keluaran
Kesimpulan
24
Dari pengujian dan analisis yang telah dilakukan diperoleh kesimpulan
sebagai berikut :
1. Pengujian simulasi tegangan keluaran SIB converter sudah mendekati
dengan nilai tegangan keluaran secara perhitungan. Tegangan
keluaran perhitungan sebesar 248 V sedangkan tegangan keluaran
implementasi sebesar 230 V pada duty cycle 70%.
2. Selisih antara tegangan keluaran perhitungan dengan tegangan
keluaran implementasi terjadi karena drop tegangan dioda dan rugi-
rugi konduksi.
3. Pengujian implementasi SIB converter memiliki nilai efisiensi
maksimum sebesar 87.6% pada beban 25.4 W
4. Secara garis besar efisiensi konverter naik dengan seiring naiknya
total beban yang diberikan.
Saran
25
SIB converter dapat dioperasikan pada sistem yang membutuhkan
rasio konversi yang tinggi dan efisiensi yang baik. Namun, konverter ini
masih membutuhkan penelitian lebih lanjut mengenai operasi kerja SIB
converter dengan duty cycle di bawah 50%. Hal ini disebabkan karena
pada penelitian ini pengujiannya masih terbatas pada duty cycle diatas
50%. Selain itu, pembuatan transformator frekuensi tinggi sangat
penting untuk diperhatikan dalam implementasi SIB converter.
TERIMA KASIH
26
Mode Operasi
27
Rumus
Dimana :
Maka :
28
Perhitungan
29
Perhitungan
30
Induktor
31
Trafo
32
Efisiensi
33
Vin
(V)
Iin
(A)
Pin
(W)
Vout
(V)
Iout
(A)
Pout
(W)Efisiensi (%)
23.4 0.797 18.6 163 0.086 13.9 74.7
23.4 0.833 19.5 162 0.091 14.8 75.9
23.5 0.894 21.0 161 0.105 16.9 80.5
23.5 0.970 22.8 162 0.111 18.0 78.9
23.6 1.07 25.3 161 0.128 20.6 81.6
23.5 1.09 25.6 162 0.137 22.2 86.6
23.6 1.23 29.0 162 0.157 25.4 87.6
23.6 1.32 31.2 162 0.162 26.2 84.2
23.8 1.43 34.0 162 0.182 29.5 86.6
23.8 1.60 38.1 163 0.197 32.1 84.3
24.2 1.72 41.6 163 0.217 35.4 85.0
Tegangan keluaran
34
D Vperhitungan Vsimulasi Vimplemen
0.50 120 120 118
0.52 128 127 124
0.54 137 136 134
0.56 146 145 143
0.58 157 156 151
0.60 168 168 163
0.62 181 179 172
0.64 195 193 185
0.66 210 208 197
0.68 228 225 214
0.70 248 245 230
Reverse recovery time
35