page1
Konverter DC DC Penaik Tegangan 230 VDC
dalam Sistem Listrik Hibrid Energi Terbarukan
Nassri Maulana
Department of Electrical Engineering
Universitas Hasanuddin
Makassar, Indonesia
nassrimaulana@gmail.com
Faizal Arya Samman
Department of Electrical Engineering
Universitas Hasanuddin
Makassar, Indonesia
faizalalas@unhas.ac.id
Rhiza S. Sadjad
Department of Electrical Engineering
Universitas Hasanuddin
Makassar, Indonesia
rhiza@unhas.ac.id
Abstract—
Pemanfaatan
panel
surya
sudah
menjadi
perhatian di Indonesia. Namun memiliki banyak kelemahan ,
terutama berkaitan dengan sistem kelistrikan Indonesia. Hal
tesebut
dikarenakan
ketidaksinkronan
antara
keluaran
tegangan panel surya terhadap sistem kelistrikan yang berlaku
di Indonesia. Dalam tugas akhir ini dilakukan implementasi
boost
converter
dengan
konsep
multilevel
boost
converter
3
tingkat.
Konverter
ini
akan
digunakan
untuk
menyuplai
inverter
dengan
tegangan
masukan
230
VDC.
Konverter
tersebut menggunakan tegangan masukan sebesar 24 VDC
berasal dari sumber baterai. Hasil penelitian menunjukkan
tegangan
keluaran
multilevel
boost
converter
semakin
meningkat terhadap kondisi beban yang menurun. Dengan
menggunakan kontrol PI adaptif, overshoot yang dihasilkan
konverter cukup rendah yang dibuktikan dengan
tegangan
ripple yang rendah.
Keywords—Boost
Converter,
Multilevel
Boost
Converter,
Kontrol PI Adaptif, Tegangan Ripple.
I.
P
ENDAHULUAN
Energi matahari
merupakan salah
satu
sumber
energi
baru dan terbarukan yang dapat digunakan untuk pembangkit
listrik[1].
Panel
surya
sebagai
pembangkit
biasanya
dihubungkan langsung dengan beban pada level tegangan
yang rendah, mengakibatkan tidak sesuai dengan tegangan
yang diperlukan. Dengan adanya perkembangan teknologi
komponen
dan
rangkaian
elektronika
telah
mampu
menghasilkan sistem penyedia daya tegangan searah (
Direct
Current
/DC), yang dihasilkan melalui konversi tegangan DC
masukan ke bentuk tegangan DC keluaran yang lebih tinggi
atau lebih rendah. Konversi tegangan DC ini biasa disebut
sebagai DC-DC konverter[2]. Penerapan DC-DC konverter
dalam
perkembangannya
telah
memungkinkan
suatu
perangkat elektronika dapat berfungsi dengan menggunakan
sumber
energi
baterai
yang
bertegangan
kecil
di
mana
tegangan keluarannya dapat diubah-ubah sesuai kebutuhan
pemakaian[3]. Teknologi konverter elektronika daya ini telah
diaplikasikan pada sumber energi terbarukan, fuel cell dan
solar cell menghasilkan tegangan keluaran yang rendah dan
ini membutuhkan alat untuk menaikkan tegangan.
Salah satu konverter yang digunakan untuk menaikkan
tegangan arus searah adalah
boost converter
.
Boost converter
dapat menghasilkan tegangan keluaran yang lebih besar dari
tegangan masukan [4], [5] dengan mengatur sinyal PWM
untuk
mengatur
penyaklaran
MOSFET
[6].
Dalam
pemanfaatan panel surya, tegangan yang dihasilkan cukup
kecil sehingga diperlukan suatu alat yang dapat menaikkan
tegangan. Alat yang dapat digunakan merupakan DC-DC
boost converter
. Pemanfaatan panel surya sudah menjadi
perhatian
di
Indonesia.
Namun
ada
kendala
dalam
hal
pemanfaatannya
yaitu
ketidaksinkronan
antara
keluaran
tegangan dari panel surya dengan sistem kelistrikan yang
berlaku di Indonesia. Di Indonesia, sistem kelistrikan yang
digunakan
merupakan
sistem
AC
(
Alternating
Current
)
dengan tegangan berkisar 220 volt hingga 230 volt. Untuk
mengatasi
masalah
tersebut,
dibutuhkan
alat
yang
dapat
menaikkan tegangan keluaran DC pada panel surya menjadi
230
volt
dan
akan
dikonversi
menjadi
tegangan
AC
(
Alternating
Current
).
Dalam
tugas
akhir
ini
dilakukan
perancangan
multilevel
boost
converter
dengan
menggunakan kontrol PI adaptif..
II.
M
ULTILEVEL BOOST CONVERTER
A.
Konfigurasi Multilevel Boost Converter
Multilevel boost converter
adalah sebuah konverter DC-
DC berbasis
PWM
yang mengkombinasikan antara converter
boost
konvensional
dan
fungsi
switched
capacitor
untuk
menghasilkan tegangan keluaran yang berbeda dan stabil
dengan hanya menggunakan satu
driven switch
1 induktor,
2N-1 dioda dan 2N-1 kapasitor [7]. N yang dimaksud adalah
jumlah tingkat pada konverter
boost multilevel
. Pada Gambar
1,
terlihat
konfigurasi
rangkaian
dari
multilevel
boost
converter
.
Gambar. 1.
Rangkaian
Multilevel Boost Converter
ACC Sidang Sarjana
04/08/2020