Bagaimana Yaa Cara Mengubah Tegangan Searah (DC) ke Tegangan Bolak-Balik (AC) yang Sinusoidal??

(Kadek Fendy Sutrisna, 10 September 2008)

Pembahasan kali ini adalah tentang Inverter, yaitu rangkaian elektronika daya yang digunakan untuk mengkonversikan tegangan searah (DC) ke suatu tegangan bolak-balik (AC). Ada beberapa topologi inverter yang ada sekarang ini, dari yang hanya menghasilkan tegangan keluaran kotak bolak-balik (push-pull inverter) sampai yang sudah bisa menghasilkan tegangan sinus murni (tanpa harmonisa). Inverter satu fasa, tiga fasa sampai dengan multifasa dan ada juga yang namanya inverter multilevel (kapasitor split, diode clamped dan susunan kaskade).

Ada beberapa cara teknik kendali yang digunakan agar inverter mampu menghasilkan sinyal sinusoidal, yang paling sederhana adalah dengan cara mengatur keterlambatan sudut penyalaan inverter di tiap lengannya.

Cara yang paling umum digunakan adalah dengan modulasi lebar pulsa (PWM). Sinyal kontrol penyaklaran di dapat dengan cara membandingkan sinyal referensi (sinusoidal) dengan sinyal carrier (digunakan sinyal segitiga). Dengan cara ini  frekuensi dan tegangan fundamental mempunyai frekuensi yang sama dengan sinyal referensi sinusoidal.

Untuk lebih jelasnya mari kita berdiskusi lewat comment aja.. =)

salam pendidikan…

29 Responses to “Bagaimana Yaa Cara Mengubah Tegangan Searah (DC) ke Tegangan Bolak-Balik (AC) yang Sinusoidal??”


  1. 1 joe September 11, 2008 at 10:48 am

    minta file yang lengkap dong

  2. 2 fendy September 11, 2008 at 1:11 pm

    ada banyak pembahasan tentang inverter..
    coba aja baca buku rasyid atau mohan tentang elektronika daya..
    dsana banyak dbahas tentang topologi inverter dan cara kerjanya..
    di rasyid ada juga pembahasan tentang inverter multilevel.

  3. 3 fella September 28, 2008 at 7:38 pm

    Salam

    saya mau tanya, kalo untuk mengontrol motor dc kan biasanya digunakan sebuah rangkaian interfacing antara mikrokontroler dengan driver motor yang bisa mengkonversikan sinyal pwm (dari mikrokontroler) menjadi besaran tegangan dc untuk misalnya mempercepat ataupun memperlambat putaran motor dc tersebut, rangkaian tersebut biasa dinamakan H-Bridge.

    melihat pada tulisan diatas, mengenai teknik pengendalian inverter menggunakan PWM, maka untuk kasus pada motor ac, apakah boleh diasumsikan bahwa inverter ini bisa dianggap sebagai “h-bridge”nya untuk motor ac?

    ada lagi nih kak, saya ingin membuat sebuah converter daya (sekedar iseng ingin ngoprek aja sih, syukur2 bisa dijadikan landasan bwt TA, hehe), boleh minta saran saya harus memulai dari mana? FYI, saya memiliki sedikit pengalaman menggunakan mikrokontroler, dan yang saya bingung, bagaimana meng-interface sebuah sismin mikrokontroler (daya rendah) dengan sumber / jala2 3 fasa dan dengan beban misalnya sebuah motor induksi (yang notabene adalah berdaya besar)

    Terima Kasih banyak

  4. 4 Haryo September 29, 2008 at 12:25 pm

    Bisa saja dianggap seperti itu. Cuma untuk motor AC kendali arah pergerakan hanya bisa dilakukan satu arah, artinya tidak bisa digunakan untuk mengendalikan pergerakan poros motor AC ke arah sebaliknya. Untuk memutar motor AC ke arah sebaliknya harus ada metoda yang dapat mengganti urutan kabel fasa yang masuk ke dalam motor. (misalnya dari urutan A-B-C kadi A-C-B)
    Sebagai informasi, topologi H-bridge sebenernya mirip dengan topologi inverter full bridge hanya saja kontrol yang digunakan berbeda tergantung tujuan penggunaannya.

  5. 5 nurbuwana December 1, 2008 at 10:24 am

    salam,

    kalo menurut saya,
    PWM pada pengontrol motor DC, PWM menggunakan sinyal DC sebagai referensi (pada OP AMP Comparator), maka tegangan yang dihasilkan inverter (H-Birdge, ato Full bridge) akan mempunyai tegangan ratarata yang berbentuk DC pula. sehingga tegangan seperti ini tidak dapat digunakan untuk mengontrol motor AC.

    Untuk mengontrol Motor AC, diprlukan PWM yang mempunyai sinyal referensi AC.
    sehingga tegangan keluaran rata-rata berbentuk AC pula.
    Ada beberapa macam sinyal PWM AC, diantaranya adalah symetrical unipolar, asymetrical unipolar, dan bipolar.

    CMIIW…

  6. 6 DEni December 2, 2008 at 6:41 pm

    @Mas Har, dengan mengatur kontrol PWMnya, untuk mengatur arah putaran tidak usah dengan mengganti urutan kabel fasa yang masuk.

    @Mas Nur,
    Penggunaan istilah nih yah,
    ada yang namanya DC-DC converter (kasus mas fella = suka disebut choper DC)
    ada yang namanya DC-AC converter (biasa disebut inverter)
    ada yang namanya AC-DC converter (rectifier)
    dll,

    @ Mas Fella, disini “biasanya” kita bermain dengan mesin daya besar, untuk interfacing antara rangkaian kontrol dengan rangkaian power coba dilihat
    http://konversi.wordpress.com/2008/11/08/isolasi-antara-drive-control-dan-rangkaian-power/

    @ Kadek, penjelasannya emang kurang lengkap kali…..makanya ditanyain ama mas Joe, walaupun pertanyaannya kurang spesifik…..

    Keep going guys….
    Good job….!!!

  7. 7 konversi December 2, 2008 at 7:39 pm

    makasi kk atas masukannya..
    sering-sering kasih comment ke blog ini lahh..

    ntar klo ada waktu semoga bisa membahas detail tentang inverternya.
    emang artikel ini cuma paparan singkat tentang inverter aja..
    pingin liat yang membuat orang tertarik tentang inverter itu di bahasan mananya..

    terlalu banyak materi tentang inverter yang bisa dibahas soalnya.

    ada masukankah yang menarik untuk dibahas tentang inverter?
    asal jangan disuruh bahas tentang riak dan harmonisa di inverter aja.. hehehee…
    tuan-tuan deni, erik, aji dan citra yang menjadi ahli-ahlinya..

    jabat erat,

  8. 8 Jusmin February 4, 2009 at 9:09 pm

    Does anybody know, apakah sekarang ini di pasaran lokal sudah ada chip yang sudah integrated untuk mendapatkan six driving pulses untuk three-phase bridge, either untuk flux control ataupun vector control, atau setidaknya simple six-step…?
    Kesan saya, chip ini masih ditahan-tahan oleh major manufacture semacam AD, TI, MOT di bawah perjanjian dengan produsen-produsen VSD.

  9. 9 pekik February 5, 2009 at 1:03 pm

    Sudah banyak tuh. Di Bandung setahu saya sudah dijual produksi semikron. Untuk PWM dulu pernah dijual produksi Phillip.

  10. 10 Jusmin February 5, 2009 at 4:17 pm

    Wah boleh juga tuh. Nanti kalau ke Bandung saya coba cari. Soalnya sayang juga three-phase modulenya saya sudah siap, pakai MOSFET 500V/13A plus optical isolation ready for 100kHz. Tinggal inject driving signals. Dulu saya bikin pakai DSP jadinya kemahalan.

  11. 11 Nakula March 7, 2009 at 9:27 am

    memang banyak macam interver Dc 2 Ac, aku sudah coba.. ya.. lumayan. tapi aku sekarang diminta temenku buat dc to Ac 3phase (3KVA), aku bingung cara penyaannya bagaimana ya.. (aku pakai trafo EI – 1000watt 3 buah).
    tolong dong ilustrasinya..

  12. 12 vely April 13, 2009 at 8:41 pm

    saya lg bingung banget ne. saya rencananya mau buat TA rancang bangun kontrol motor induksi 3 fasa dengan menggunakan inverter. ta saya bingun dalam rangkaian inverternya.
    bisa dibuatin gambar yang lengkap…

  13. 13 pala026 April 19, 2009 at 10:51 am

    aq pengmebuat menghidupkan dvd yg kita belii di toko ke dlm mobil? carikann kawan22222222222
    gw anak sst-pln

  14. 14 P. A. Dahono April 23, 2009 at 12:03 am

    Kalau sekedar inverter 3-fasa mestinya nggak susah. Rangkaiannya ada di banyak buku power electronics.

  15. 15 bador May 1, 2009 at 3:35 am

    ada gambar rangkaiannya inverter yang udah sinus masalahnya udah putar 2 blum ada yg bisa

  16. 16 rina May 10, 2009 at 6:52 am

    Salam pendidikan,
    Kalau inverter satu fasa tu biasanya digunakan pada alat apa? sedangkan inverter tiga fasa digunakan pada alat apa?Hakikat Single PWM itu seperti apa?

  17. 17 P. A. Dahono May 11, 2009 at 8:55 pm

    Inverter satu-fasa biasanya dipakai pada UPS daya kecil. Inverter tiga-fasa bisa dipakai untuk UPS maupun pengendalian motor.
    Wah saya nggak kenal tuh istilah single PWM. Atau mungkin single pulse PWM?

  18. 18 dIQA May 30, 2009 at 11:13 am

    inverter yang dipakai untuk AC&kulkas udah ada belum??
    Kalo ada berapa harganya dan tolong kirimkan speck nya ke email saya..
    makasih

  19. 19 JS June 14, 2009 at 11:27 pm

    Pak Pekik,
    Saya masih troubled dengan masalah umpan balik untuk inverter satu fasa khususnya SPWM. Kontrol bekerja pada level DC, sementara sinyal umpan balik AC satu fasa yang kalau di-DC kan begitu saja akan ripply, dan kalau difilter malah membikin transport lag sehingga merusak kestabilan.
    Akhirnya, biasanya saya akali dengan menerapkan penyearahan tanpa C, dan membesarkan kontroler I-nya saja dengan harapan integrator sekaligus mengeliminir meredam ripple. So far lumayan juga sih hasilnya, tapi apakah ada cara lain yang lebih bagus ?

    Thanks

  20. 20 ardy04 July 18, 2009 at 9:52 pm

    salam kenal bung !!!
    kebetulan saya sedang TA dan sedang mencari-cari referensi.
    TA saya membahas tentang pemanfaatan harmonisa sebagai sumber energi listrik. Jd harmonisa tidak harus dibuang ato diredam, tp malah sgaja dibangkitkan u/ menjadi sumber energi.
    sistem kerjanya gini: saya sengaja megoperasikan konverter setengah gelombang dengan beban lampu 5wx6 untuk membangkitkan harmonisa. setlah harmonisanya muncul saya mentransfer harmonisa tsb dengan filter pasif LC (L diganti dengan trafo yg impedansinya sama) melalui konverter gelombang penuh untuk ngecas battery> output battery 24v dc dibangkitkan menggunakan boost konverter ke 220 dc>kemudian diubah menggunakan inverter 220v dc ke 220v ac. semuanya menggunakan MikroATMEGA16 sebagai penyulutan PWM.
    setelah altx jadi saya ada sedikit mslah. yang saya tnyakan kepada teman2 dari ITB, pada sisi output tegangan selalu drop sekitar 10% jikka diberi beban beban motor AC. berbagai upaya sdh sy lakukan, namun tidak bisa membantu. bagaimana caranya agar teg. konstan klopun diberi beban motor? mohon pencerahan dr tmn2 yg sdh berpengalaman krm ke e-mail saya ardy.its07@gmail.com… trims, ardy elektro ITS.

  21. 21 P. A. Dahono July 22, 2009 at 3:20 am

    anda mesti define dulu apa itu harmonisa. Secara umum, harmonisa adalah komponen yang tidak diinginkan. Pada sistem 50 Hz, komponen arus frekuensi selain 50 Hz tidak berguna dan merugikan karena tidak bisa digunakan. Daya rata-ratanya nol jika tegangannya 50 Hz.
    Jika anda ingin menggunakan frekuensi 150 Hz, yang biasa disebut harmonisa ketiga dalam sistem 50 Hz, sebagai dasar untuk transfer daya, maka arus frekuensi 150 Hz tadi bukan lagi disebut harmonisa. Pada frekuensi kerja 150 Hz, frekuensi selain 150Hz yang disebut harmonisa. Akan tetapi pada frekuensi tinggi, susut tegangan di induktor dan trafo akan besar.
    Akan tetapi jika frekuensi tinggi memang diperlukan, lebih baik menggunakan konverter ac-ac yang merubah frekuensi 50 Hz menjadi frekuensi lebih tingggi lagi, baru outputnya dipakai untuk mensuplai beban. Bukan dengan cara memanfaatkan harmonisa. Kalau yang dimanfaatkan adalah harmonisa, dijamin sistem tidak akan efisien. Karena harmonisa pada sistem 50 Hz adalah komponen yang tidak diinginkan.

  22. 22 P. A. Dahono July 22, 2009 at 3:26 am

    Untuk JS:
    Pada inverter satu-fasa, gelombang acuan atau referensinya bukan tegangan dc, tetapi harus gelombang ac juga. Kalau referensinya gelombang dc, maka yang dikendalikan adalah nilai rms atau nilai puncak gelombang output. Karena yang dikendalikan adalah nilai rms maka responnya akan sangat lambat karena kita hanya mendefinisikan nilai rms setelah mendapatkan satu gelombang penuh.
    Jika referensinya gelombang ac maka kita mengendalikan nilai sesaat gelombang outputnya. Jika acuannya sinusoidal maka outputnya akan sinusoidal. Akan tetapi karena acuannya sinusoidal, pengendali PI conventional tidak bisa menghasilkan steady-state error sama dengan nol. Untuk menghasilkan error sama dengan nol, anda harus menggunakan konsep resonan controller atau virtual LC concept.

  23. 23 Kiki Wahyu Komara October 20, 2009 at 9:04 am

    Wah senengnya dapat pencerahan….

    Mas, serta tmn2 sumber ilmu saya mau tanya nie. Saya dapat projek untuk membuat sebuah ups dengan referensi PICREF-1 (mungkin lengkapnya bisa liat dari pdfnya). KArena background saya arus rendah ato daya yang rendah, saya cukup kebingungan unruk merancang sistem ups tersebut. Mohon bantuannya

    Terimakasih…

  24. 24 Kiki Wahyu Komara November 17, 2009 at 11:11 am

    Terimakasih nie pencerahannya…

    Tapi kalau boleh saya pengen lebih tau detailnya seperti algoritma di mikrokontroler untuk membuat sinyal sinus tersebut karena sedang merancang sebuah inverter menggunakan mikrokontroler untuk membuat sinyal pwm tersebut. Saya masih bingung gmn caranya??

    Mohon infonya dan bisa kirim ke aa.QQfs@gmail.com

    Terimakasih

  25. 25 pekik November 18, 2009 at 6:26 am

    coba search dan download dari application notes nya PIC microcontroller

    • 26 Kiki Wahyu Komara November 19, 2009 at 9:38 am

      saya sudah download tapi masih bingung untuk membuat lookup table sebagai referensi pembuatan sinyal sinusnya. Adakah yg punya program yg bisa menentukan timer atau pulsa pwm untuk mendapatkan sinyal sinus…

      Terimakasih

  26. 27 pekik November 19, 2009 at 9:40 am

    Kiki, coba baca di buku “Arts of Electronics”

  27. 28 arthur November 23, 2009 at 10:26 pm

    Salam
    Saya mau menanyakan jika batere saya 12V 70AH maka daya yang dihasilkan adalah: 12×70=840W DC,jika batere yang sama saya pakai utk inverter,bagaimana cara menghitung dayanya?
    Trimakasih

  28. 29 dahono November 24, 2009 at 7:59 am

    Salah mas ngetungnya. batere tersebut mempunyai kandungan energi 840 Watt-hour. Mau daya berapa, ya tergantung kita. Kalau kita pake pada daya 840 Watt, secara teoritis akan mampu mensuplai selama 1 jam.
    kalau dipakai dengan daya 1680 watt, maka kuat 30 menit, kalau dipakai 420 Watt maka kuat 2 jam.
    Untuk inverter ya sama, tinggal memperhitungkan berapa losses di inverter.


Leave a Reply