library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DESAIN INVERTER SATU FASA DENGAN MONITORING DAYA MENGGUNAKAN ARDUINO HALAMAN JUDUL SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Oleh : JOHAN TRY AFFANDY NIM. I0715014 PRODI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2019
15
Embed
DESAIN INVERTER SATU FASA DENGAN MONITORING DAYA ... · DESAIN INVERTER SATU FASA DENGAN MONITORING DAYA MENGGUNAKAN ARDUINO HALAMAN JUDUL SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
DESAIN INVERTER SATU FASA DENGAN MONITORING
DAYA MENGGUNAKAN ARDUINO
HALAMAN JUDUL
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh :
JOHAN TRY AFFANDY
NIM. I0715014
PRODI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2019
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
HALAMAN SURAT PENUGASAN
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
HALAMAN PERNYATAAN INTEGRITAS PENULIS
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
HALAMAN PENGESAHAN
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
v
DESAIN INVERTER SATU FASA DENGAN MONITORING DAYA
MENGGUNAKAN ARDUINO
Johan Try Affandy
ABSTRAK
abstrak
Inverter merupakan alat yang berfungsi untuk mengubah listrik DC menjadi
listrik AC. Dalam pengembangan sumber energi terbarukan seperti PLTS
(Pembangkit Listrik Tenaga Surya) inverter sangat diperlukan. Selain itu inverter
banyak digunakan dalam teknologi lain seperti kontrol motor, air conditioner,
kendaraan listrik, kereta listrik dan lain-lain. Pada penelitian ini dibuat inverter
dengan monitoring daya secara realtime untuk mengetahui efisiensi inverter.
Inverter yang dibuat menggunakan modulasi pwm unipolar dan topologi full H
bridge. Sinyal pwm dihasilkan dari mikrokontroler arduino yang akan
mengendalikan pensaklaran MOSFET. Monitoring daya dilakukan dengan
memasang sensor tegangan DC dan sensor arus DC INA219 sedangkan pada sisi
output menggunakan sensor PZEM 004t(v3) dan hasil pembacaan akan ditampilkan
pada layar OLED 1.3’. Eksperimen berhasil dilakukan dengan menghasilkan
gelombang sinyal output mendekati sinus dengan frekuensi 50 Hz dan tegangan 220
V AC. Efisiensi inverter tergantung pada beban yang dipasang. Saat beban dipasang
15W efisiensi total sebesar 31,83 % sedangkan saat dipasang beban 5W efisiensi
total sebesar 34,72% dan saat dipasang beban charger hp efisiensi total sebesar
49,96%. Efisiensi inverter rendah karena pengaruh rugi rugi dari trafo yang
memiliki efisiensi sebesar 46,4%.
Kata kunci : Inverter, Full H bridge, Modulasi Unipolar, Monitoring Daya,
Arduino Uno.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vi
SINGLE PHASE INVERTER DESIGN WITH POWER MONITORING
USING ARDUINO
Johan Try Affandy
abstract
Inverter is an electronic device which able to convert DC electricity into AC
electricity. In the development of renewable energy resources, for example solar
power plants inverters are needed. In addition, inverters are widely used in other
technologies such as motor control, air conditioner, electric vehicles, electric trains
and others. In this research an inverter is made by realtime power monitoring to
measure the efficiency of the inverter. Inverters are made using unipolar pwm
modulation and full H bridge topology. PWM signals are generated from Arduino
microcontrollers that will control MOSFET switching. Power monitoring is done
by installing a DC voltage sensor and INA219 DC current sensor while on the
output side using the PZEM 004t (v3) sensor and results will be displayed on the
OLED 1.3’ screen. The experiment was successfully carried out by producing an
approaching sine wave signal with a frequency of 50 Hz and 220 V AC voltage.
Efficiency of the inverter depends on the installed load. When the 15W load is
installed the efficiency of the inverter is 31.83% while when the 5W load is installed
the efficiency of the inverter is 34.72%. and when the smartphone charger is
installed the total efficiency was 49.96%. The efficiency of the inverter is low due
to the effect of loss from the transformer which has an efficiency of 46.4%.
Keywords: Inverter, Full H Bridge, Unipolar Modulation, Power Monitoring,
Arduino Uno.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala
rahmat, taufik, hidayah, serta karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan
dengan judul “Desain Inverter Satu Fasa Dengan Monitoring Daya Menggunakan
Arduino”.
Laporan skripsi ini dapat terselesaikan dengan menerapkan ilmu studi di
perkuliahan proram studi teknik elektro serta arahan, bimbingan dan dukungan dari
berbagai pihak sebagai syarat kelulusan mata kuliah Skripsi/Tugas Akhir pada
Program Studi Teknik Elektro Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari bahwa banyak pihak telah memberi bantuan dan dukungan
dalam penyusunan laporan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan
rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Hari Maghfiroh, S.T., M.Eng. M.Sc. selaku dosen pembimbing atas
bimbingan, bantuan, dan waktu yang telah diberikan.
2. Bapak Prof. Muhammad Nizam, S.T., M.T., Ph.D. selaku dosen
pembimbing dan akademis atas bimbingan, bantuan dan waktu yang telah
diberikan.
3. Bapak Dr.Ir. Augustinus Sujono M.T. atas bimbingan, bantuan, dan waktu
yang telah diberikan.
4. Bapak Feri Adriyanto, S.Pd., M.Si., Ph.D. selaku kepada program studi
teknik elektro UNS atas bantuan dan dorongan yang telah diberikan.
5. Bapak Muhammad Hamka Ibrahim, S.T., M.Eng. dan Bapak Jaka Sulistya
Budi, S.T. selaku koordinator tugas akhir.
6. Segenap dosen dan karyawan Program Studi Teknik Elektro UNS.
7. Salman Al Farisi yang telah membantu menyelesaikan permasalahan
rangkaian, bootstrap capacitor dan grounding.
8. Ryoki Martfuadi, Muhammad Gunawan, Kirana Dyah Utari, Arifian Tri
Laksita, dan Arthur Joshua Titus selaku teman sesama bimbingan dengan
Bapak Hari Maghfiroh.
9. Muhammad Akmal yang telah membantu pembuatan PCB.
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
viii
10. Seluruh teman-teman Teknik Elektro Universias Sebelas Maret Surakarta
dan teman-teman lainnya yang telah memberikan bantuan dan forum
diskusi.
11. Segenap keluarga yang telah memberikan doa, dukungan dan kasih sayang
kepada penulis.
Penulis menyadari bahwa selama proses penelitian dan penyusunan laporan
skripsi ini mengalami banyak kesulitan, kendala dan masalah. Penulis memohon
maaf apabila terdapat kesalahan dalam penulisan skripsi ini. Penulis juga menyadari
bahwa skripsi ini masih belum sempurna, sehingga kritik dan saran yang
membangun sangat diharapkan. Semoga skripsi ini dapat menghasilkan laporan
yang bermanfaat bagi banyak pihak.
Surakarta, 31 Oktober 2019
Johan Try Affandy
NIM. I0715014
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i
HALAMAN SURAT PENUGASAN ..................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN INTEGRITAS PENULIS ..................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ iv