contoh materi usulan skripsi

8/10/2019 Contoh materi Usulan Skripsi

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-materi-usulan-skripsi 1/27

1

I. Latar Belakang

Perkembangan kebutuhan akan energi listrik terus berkembang di berbagai

bidang, terutama di bidang dunia industri, rumah tangga dan transportasi yang

semakin tinggi seiring dengan pesatnya pertumbuhan penduduk dan

perkembangan hiburan dan informasi yang memanfaatkan listrik sebagai sumber

energi utamanya. Dalam menjawab kebutuhan energi listrik yang semakin mahal

dan sulit diperoleh, diperlukan sebuah inovasi yang dapat memberikan sumber

alternatif lain . Salahsatunya dengan merancang sumber energi alternatif dari

baterai atau aki yang dapat diubah menjadi sumber energy listrik AC, yaitu

dengan menggunakan rangkaian inverter. Fungsi sebuah inverter adalah untuk

merubah tegangan input DC menjadi AC pada besar dan frekuensi yang dapat

diatur (Rashid,1993).

Selain itu untuk masa mendatang, inverter DC ke AC akan memegang

peranan penting dalam mengubah energi DC dari sumber energi terbarukan

contohnya baterai atau aki menjadi energi listrik AC yang kita gunakan sehari-

hari. Inverter sebagai rangkaian penyaklaran elektronik dapat mengubah sumber

tegangan searah menjadi tegangan bolak – balik dengan besar tegangan dan

frekuensi dapat diatur, pengaturan tegangan dapat dilakukan diluar inverter atau

didalam inverter. Pengaturan tegangan didalam inverterdi kenal sebagai modulasi

lebar pulsa ( Pulse Width Modulation) dan selanjutnya disebut inverter PWM.

Pembangkitan sinyal PWM secara digital dapat memberikan unjuk kerja sistem

yang bagus karena lebih kebal terhadap gangguan/derau.



2

Perancangan sebuah pembangkit sinyal PWM menggunakan

mikrokontroler memiliki beberapa keuntungan yaitu mudah diprogram dan

rangkaian inverter menjadi sederhana (Hasrudin Usman, Bambang Sutopo).

Harmonisa yang ditimbulkan oleh inverter dapat dikurangi dengan menggunakan

beberapa pulsa pada masing-masing setengah periode tegangan output

(Muhammad H. Rashid, 2001) ,inverter atau perubah berfungsi untuk merubah

tegangan DC menjadi AC sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan.

Adapun rancang bangun inverter ini supaya dapat dimanfaatkan oleh

pengguna dan masyarakat dalam memenuhi kebutuhan listrik alternatif waktu

berada didalam ataupun diluar ruangan .Khususnya untuk memenuhi perangkat

elektronik didalam berkendara yang biasanya bersifat hiburan dan informasi

seperti menghidupkan perangkat audio serta mengikuti perkembngan informasi

lewat televisi ataupun radio.

II. Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang menjadi topik utama dalam penjelasan diatas

adalah merancang dan membuat Inverter sinusoida DC/AC yang mempunyai

stabilitas yang tinggi, dengan metode switching menggunakan menggunakan

PWM dan penyulutan mosfet dilakukan secara digital melalui mikrokontroler.

Serta tahapan penggunaan mikrokontroler sebagai alat pengendali pada

konverter AC/DC dalam menentukan hasil keluaran berupa frekuensi dan

tegangan AC.



4

V. Tinjauan Pustaka

Inverter merupakan rangkaian yang dapat mengubah tegangan DC (Direct

Current), yang dihasilkan oleh Accu menjadi tegangan AC (Alternate Current),

yang tegangannya 12 VDC yang dihasilkan oleh battery atau Accu menjadi 220

VAC (Cadiral Tajriyan, 2010). Dalam perkembangannya konverter dapat

berfungsi sebagai penyedia listrik cadangan baik di kendaraan maupun dirumah

sebagai emergency power saat aliran listrik padam (Fadhli MR, 2010).

Inverter satu fasa adalah alat untuk mengubah tegangan DC menjadi AC

dengan teknik kendali internal SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation) atau

PWM (Pulse Width Modulation) yang dapat diatur besar tegangan dan frekuensi

keluaran yang variable berdasarkan dari kendali yang digunakan. Dengan teknik

kendali SPWM atau PWM memiliki unjuj kerja yang baik, dengan respon yang

dinamik dan rendah distorsi harmonic pada tegangan keluaran ( Mathias Windy,

2010 ).

Pada umumnya, rangkaian inverter mengkonversi listrik arus searah

menjadi arus bolak – balik yang berbentuk gelombang kotak ( square wave),

menjadi sinusoidal yang tidak sempurna, (modified sine wave), dan gelombang

sinusoidal murni ( pure sine wave). Rangkaian inverter yang menghasilkan

gelombang kotak ( square wave) dan gelombang sinusoidal yang tidak sempurna

(modified sine wave) memiliki beberapa kelemahan antara lain munculnya

gelombang harmonik dan efisiensi yang rendah (Irwan Sukma Darmawan, 2012).



5

VI. Landasan Teori

Konverter DC-AC atau yang biasa disebut inverter adalah perangkat

elektronik yang digunakan untuk mengubah arus listrik searah menjadi arus

bolak-balik, dimana frekuensi dan magnitudonya dapat diatur. Inverter dilihat dari

jenis masukannya, dibagi menjadi dua yaitu VSI (Voltage Source Inverter ) yang

masukannya adalah berupa sumber tegangan DC dan CSI (Current Source

Inverter ) yang masukannya adalah berupa sumber arus DC. Namun yang sering

digunakan pada kehidupan sehari-hari banyak menggunakan inverter jenis VSI,

yang kebanyakan pada penggunaan daya kecil.

Pada tugas akhir ini, rangkaian DC AC inverter yang akan dibahas adalah

inverter jenis VSI, dengan tegangan 220 VAC, frekuensi 50 Hz dan daya 900VA.

Rangkaian ini menggunakan metode single phase full brigde dengan teknik

kontrol menggunakan PWM dari mikrokontroler. Pembangkitan sinyal PWM

secara digital dapat memberikan unjuk kerja sistem yang bagus karena lebih kebal

terhadap gannguan, antara lain rendahnya distorsi harmonik pada tegangan

keluaran dibanding dengan inverter lain yang menggunakan teknik konversi lain.

Input tegangan inverter berasal dari accu, frekuensi dan tegangan output inverter

dapat diatur (variabel) melalui program dari mikrokontroler berdasarkan

pembacaan sensor.

Pulsa keluaran dari rangkaian sistem mimimal Atmega 8535 sebagai

driver mosfet tidak langsung dihubungkan dengan mosfet tetapi melalui rangkaian

optocoupler an totempole. Hal ini bertujuan sebagai rangkaian pemisah elektrik

antara tegangan rendah (rangkaian kontrol) dengan tegangan tinggi (rangkaian



6

daya), yaitu menghindari kerusakan pada rangkain kontrol apabila terdapat arus

balik. Rangkaian totempole sendiri untuk switching atau perubahan kondisi dari

low high dengan cepat, sehingga dapat mengurangi dan meminimalkan power

losses pada switching elektronik (electronic switching ) untuk rangkaian daya.

Perancangan sebuah pembangkit sinyal PWM menggunakan

mikrokontroler memiliki beberapa keuntungan yaitu mudah diprogram dan

rangkaian menjadi sederhana. Pembuatan Inverter ini membutuhkan beberapa

perangkat keras ( hardware ), perangkat lunak (software ) dan alat-alat pendukung

lainnya. Adapun blok diagram sistem rancang bangun invertersinusoida 50 Hz

tegangan 220 V kapasitas 900 VA berbasis mikrokontroler ATMega 8535 seperti

terlihat pada gambar dibawah ini .

Accumulator Inverter Beban

Full Brigde

Mikrokontroler

Gambar 6.1 Blok Diagram Sistem Rancang Bangun Inverterisinusoida 50 Hz tegangan220 V kapasitas 900VA berbasis

mikrokontrolerATMega 8535

6.1 Prinsip Kerja Konfigurasi Sistem

Accumulator atau aki berfungsi sebagai sumber tegangan DC

sebagai input yang dibutuhkan oleh inverter. Di dalam inverter sendiri



7

terdapat mosfet yang berfungsi memswitching tegangan dengan

menggunakan metode PWM. Rangakaian inverter itu sendiri juga

dikontrol melalui mikrokontroler ATMEGA 8535. Totempole berfungsi

untuk mengurangi dan memininalkan power losses pada switching

elektronik, sedangkan optocopler berfungsi untuk isolasi rangkaian.

Accumulator atau baterai merupakan perangkat kimia yang ber-

fungsi sebagai tangki penyimpanan untuk energi listrik. Ketika baterai

diisi , energi listrik disimpan sebagai energi kimiawi dalam sel, dan saat

baterai digunakan, energi kimia yang tersimpan diambil dan dirubah

menjadi energi listrik.

6.2 Rangkaian Inverter

Rangkaian yang dapat mengubah tegangan DC, yang dihasilkan

oleh Accu menjadi tegangan AC, yang tegangan keluarannya 12 VDC

yang dihasilkan oleh battery atau Accu menjadi tegangan AC 220 V.

Gambar 6.2 Rangkaian Single Phase Full Bridge Inverter

6.2.1 Single Phase Full Bridge Inverter

Dalam hal ini, single phase full bridge inverter digunakan

untuk mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC. Gambar



8

perencanaan inverter secara lengkap ditunjukan pada Gambar 3.1.

Pada single phase full bridge inverter menggunakan metode

switching SPWM (Sinusoidal Pulse Width Modulation) yang

dibangkitkan dengan menggunkan mikrokontroller ATMEGA

8535( secara digital ). Drive switching dari mikrokontroller tidak

langsung disambungkan ke mosfet (inverter) tetapi melalui

optocoupler dan totempole. Optocoupler digunakan sebagai

pemisah antara Mikrokontroller dengan mosfet Single Phase Full

Bridge Inverter . Dengan rangkaian optorcoupler Mikrokontroller

sebagai pembangkit SPWM utama terhindar dari kerusakan ,

apabila terdapat arus balik dari rangkaian Single Phase Full Bridge

Inverter . Rangkaian totempole digunakan untuk melakukan

switching atau perubahan kondisi dari low ke high dengan cepat.

Inverter ini di desain dengan frekuensi 50 Hz dan tegangan output

inverter 220 Vac, kapasitas 900 VA.

6.3 Rangkaian penggerak MOSFET

Sinyal PWM dari PA3 tidak bisa langsung menggerakkan

MOSFET, sehingga harus diperkuatmelalui rangkaian MOSFET driver ini.

Antara mikrokontroler dengan penggerak MOSFET ini harus dipisah

secara elektris dengan optocoupler.

Hal ini bertujuan untuk memisah rangkaian daya dengan rangkan

kontrol, sehingga rangkaiankontrol dapat terhindar dari kerusakan.



9

Gambar 6.3 Rangkaian penggerak MOSFET

6.4 Rangkaian dc Chopper

Komponen utama yang digunakan untukmemenggal tegangan

searah, sebagai contoh dalam hal ini adalah MOSFET IRF 370F yang

mempunyaitegangan sumber dan cerat maksimal (VDS max) 400V dan

arus IDS maksimal 4,5 A. Gerbang MOSFETdigerakkan oleh sinyal PWM

(Pulse WideModulation) berfrekuensi 500 hz yang berasal darirangkaian

penggerak (MOSFET driver). Sedangkanpulsa PWM itu sendiri

dibangkitkan olehmikrokontroler ATMega 8535.

Gambar 6.4 Rangkaian DC Chopper



10

6.5 Rangkaian Kontrol dan Driver

Trafo driver merupakan sebuah trafo yang difungsikan untuk

mendrive MOSFET (sebagai saklar) yang digunakan pada rangkaian

inverter .Karena pada trafo driver antara lilitan primer dan sekunder

terpisah secara elektrik, maka trafo driver ini juga dapat dipandang sebagai

rangkaian pelindung antara rangkaian kontrol dengan inverter.

Np:Ns = 1:1

Gambar 6.5 Skema sederhana trafo driver

Trafo driver memiliki jumlah lilitan primer dan sekunder yang sama (1:1),

sehingga memiliki tegangan masukan dan keluaran yang sama.

6.6 Rangkaian Totempole

Dalam mendesain suatu rangkaian eleketronika daya harus

memperhatikan power losses yang ditimbulkan oleh switching elektronik

(electronicswitching ). Switch losses initerjadi karena adanya perubahan

dari kondisi low ke kondisihigh secara cepat oleh karena itu maka di

buatlah rangkaianyang mengurangi power losses yaitu totempole.

Drive circuit MOSFET harus dapat dengan cepatmemberikan arus

dan membuang arus pada saat berada pada switching frekuensi tinggi.

Rangkaian yang sangat cocok untukdigunakan sebagai drive circuit pada

MOSFET adalah ”Totem-Pole”, yang terdiri dari transistor NPN BD 139



11

dan transistorPNP BD 140. Rangkaian selengkapnya dapat dilihat seperti

pada gambar di bawah ini.

Gambar 6.6 Rangkaian Totempole

6.7 Rangkain Optocopler

Optocoupler atau optotransistor merupakan salah satu jenis

komponen yang memanfaatkan sinar sebagai pemicu on-off. Opto berarti

optic dan coupler berarti pemicu.Sehingga bisa diartikan bahwa

optocoupler merupakan suatu komponen yang bekerja berdasarkan pemicu

cahaya optic.Optocoupler termasuk dalam sensor, yang terdiri dari dua

bagian yaitu transmiter dan receiver .Dasar rangkaian optocoupler

ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Gambar 6.7 Rangkaian Dasar Optocoupler



12

Bagian pemancar atau transmiter dibangun dari sebuah infra led

merah untuk mendapatkan ketahanan yang lebih baik terhadap sinar

tampak daripada menggunakan led biasa. Sensor ini bisa digunakan

sebagai isolator dari rangkaian tegangan rendah ke rangkaian bertegangan

tinggi.

Rangkaian ini digunakan sebagai pemisah antara rangkaian

penyulut atau mikrokontroller dengan rangkaian inverter.Inverter tegangan

DC ke AC bekerja pada tegangan tinggi, sedangkan rangkaian

mikrokontroller yang digunakan sebagai penyulut hanya menggunakan

tegangan rendah sebagai sinyal pembentuk triger.

Oleh karena itu perlu rangkaian untuk memisahkan kedua

rangkaian tersebut. Sehingga apabila terjadi gangguan pada inverter , tidak

sampai merusak rangkaian penyulut atau mikrokontroller.

6.8 Rangkaian Sensor Tegangan

Untuk sensor tegangan dirancang dengan menggunakan dua buah

tahanan sebagai pembagi tegangan, dimana rangkaiannya seperti pada

gambar di bawah ini.

Gambar 6.8 Rangkaian Sensor Tegangan



13

6.9

Rangkaian Mikrokontroler

Rangkaian ini menggunakan ATMega 8535 dengan

menggunakanIC ATMega 8535 yang digunakan sebagai minimum system.

Rangkaianini berfungsi sebagai otak yang mengatur jalannya rangkaian

secarakeseluruhan.Mikrokontroler AVR ( Alf and Vegard’s Risc processor

) memiliki arsitektur 8 bit, dimana semua instruksi dikemas dalam kode 16

bit ( 16-bitsword ) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam 1 ( satu )

siklus clock. Mikrokontroler AVR berteknologi RISC ( Reduced

Instruction SetComputing ). Secara umum, AVR dikelompokkan menjadi

4 kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga ATMega dan

keluarga AT86RFxx.( Wardhana, 2006 )

a.

Arsitektur AVR ATMega 8535

Mikrokontroler AVR ATMega8535 memiliki arsitektur sebagai berikut:

1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port

D.

2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.

3.

Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan.

4.

CPU yang terdiri atas 32 register.

5.

Watchdog Timer dengan osilator internal

6.

SRAM sebesar 512 byte

7. Memori flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write.

8. Unit interupsi internal dan eksternal.



14

9. Port antarmuka SPI

10.

EEPROM sebesar 512 byte yang dapat deprogram saat operasi.

11.

Antarmuka komparator analog.

12.

Port USART untuk komunikasi serial.

b.

Blok Diagram AVR ATMega 8535

Blok diagram fungsional mikrokontroler ATMega8535

ditunjukan pada gambar dibawah ini.

Gambar Blok 6.9 Diagram AVR Atmega 8535



15

c. Fitur AVR ATMega 8535

Mikrokontroler AVR ATMega8535 memiliki fitur sebagai

berikut:

1. System mikroprosesor 8 bit berbasis RISC dengan kecepatan

maksimal 16 MHz.

2.

Kapabilitas memori flash 8 KB, SRAM sebesar 512 byte dan

EEPROM sebesar 512 byte.

3.

ADC internal dengan fidelitas 10 bit sebanyak 8 saluran.

4. Portal komunikasi serial ( USART ) dengan kecepatan maksimal 2,5

Mbps.

5. Enam pilihan mode sleep untuk menghemat penggunaan daya listrik

d. Konfigurasi Pin AVR ATMega 8535

Konfigurasi pin dari mikrokontroler ATMega8535 sebanyak 40

pin dapat dilihat pada Gambar 2.2. Dari gambar tersebut dapat dijelaskan

secara fungsional konfigurasi pin ATMega8535 sebagai berikut:

1.

VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.

2. GND merupakan pin ground.

3. Port A ( PA0..PA7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan

ADC.

4. Port B ( PB0..PB7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi

khusus, yaitu Timer/Counter, komparator analog dan SPI.



16

5. Port C ( PC0..PC7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi

khusus, yaitu TWI, komparator analog dan Timer Oscilator.

6.

Port D ( PD0..PD7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi

khusus,yaitu komparator analog, interupasi eksternal dan komunikasi

serial.

7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset

mikrokontroler.

8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal

9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.

10. AREF merupakan pin masukan tegangan refensi AD

Gambar 6.10 Konfigurasi Pin AVR ATMega 8535

e. Sistim Minimum AVR ATMega 8535

Skema minimum system ATMega8535 seperti ditunjukkan pada

gambar dibawah ini.



17

IC1

ATmega8535

PB2(INT2/AIN0)3

XTAL212

XTAL113

PB1(T1)2

PD2(INT0)16

PD3(INT1)17

PD4(OC1B)18

PD5(OC1A)19

GND11 VCC10

PB7[SCK)8 PB6[MISO)7 PB5(MOSI)6 PA4(ADC4)

36

PA5(ADC5) 35

PA6(ADC6) 34

PA7(ADC7) 33

AREF 32

PA3(ADC3) 37

PB0(XCK/T0)1

PB3(OC0/AIN1)4

PB4(SS)5

RESET9

PD0(RXD)14

PD1(TXD)15

PD6(ICP)20

PD7(OC2) 21

PA0(ADC0) 40

PA1(ADC1) 39

PA2(ADC2) 38

AGND 31

AVCC 30

PC7(TOSC2) 29

PC6(TOSC1) 28

PC5 27

PC4 26

PC3 25

PC2 24

PC1(SDA) 23

PC0(SCL) 22

C1

27p

C2

27p Y1

8 MHz

0

R1

4,7K

C3

27p

VCC +5V

J1

CON8

12345678

J2

CON8

1 2 3 4 5 6 7 8

J3

CON8

1 2 3 4 5 6 7 8

J4

CON8

12345678

0

VCC +5V

PB[0..7 ]Ke LCD penampil

PC[0..6] Kerangkaian Penggerak

Kerangkaian keypad

PA1, masukan pin Enable

PA0, masukan pin RS

Gambar 6.11 Sistem Minimun AVR ATMega 8535

6.10 Status Register (SREG) ATMega8535

Status register adalah register berisi status yang dihasilkan pada

setiap operasi yang dilakukan ketika suatu instruksi dieksekusi. SREG

merupakan bagian dari inti CPU mikrokontroler.

Gambar 6.12 Status Register ATmega 8535

1. Bit 7-I : Global Interrupt Enable

Bit harus diset untuk meng-enable interupsi. Setelah itu anda dapat

mengaktifkan interupsi mana yang akan digunakan dengan cara meng-



18

enable bit kontrol register yang bersangkutan secara individu. Bit akan di-

clear apabila terjadi suatu interupsi yang dipicu oleh hardware, dan bit

tidak akan mengizinkan terjadinya

interupsi, serta akan diset kembali oleh instruksi RETI.

2.

Bit 6-T : Bit Copy Storage

Instruksi BLD dan BST menggunakan bit-T sebagai sumber atau tujuan

dalam operasi bit. Suatu bit dalam sebuah register GPR dapat disalin ke bit

T menggunakan instruksi BTS, dan sebaliknya bit-T dapat disalin kembali

ke suatu bit dalam register GPR menggunakan instruksi BDL.

3. Bit 5-H : half Carry Flag

4.

Bit 4-S : Sigh Bit

Bit-S merupakan hasil operasi EOR antara Flag-N (negatif) dan flag V

(komplemen dua overflow).

5. Bit 3-V : Two’s Complement Overflow Flag

Bit berguna untuk mendukung operasi aritmatika.

6. Bit 2-N : Negative Flag

Apabila suatu operasi menghasilkan bilangan negatif, maka flag-N akan

di-set.

7.

Bit 1-Z : Zero Flag

Bit akan di-set bila hasil operasi yang diperoleh adalah nol.

8.

Bit 0-C : Carry Flag

Apabila suatu operasi menghasilkan carry, maka bit akan di-set.



19

6.11 Peta Memori Atmega 8535

ATMega 8535 memiliki ruang pengalamatan memori data dan

memori program yang terpisah. Memori data terbagi menjadi 3 bagian

yaitu : 32 buah register umum, 64 buah register I/O, dan 512 byte SRAM

internal. Register untuk keperluan umum menempati space data pada

alamat terbawah yaitu $00 sampai $1F. Sementara itu register khusus

untuk menangani I/O dan kontrol terhadap mikrokontroler menempati 64

alamat berikutnya, yaitu mulai dari $20 sampai $5F.

Register tersebut merupakan register yang khusus digunakan untuk

mengatur fungsi terhadap berbagai peripheral mikrokontroler, seperti

kontrol register, timer/counter, fungsi fungsi I/O, dan sebagainya. Register

khusus alamat memori secara lengkap dapat dilihat pada tabel dibawah .

Alamat memori berikutnya digunakan untuk SRAM 512 byte, yaitu pada

lokasi $60 sampai dengan $25F.

Gambar 6.13 Konfigurasi Memori Data AVR ATMega 8535



20

6.12 Perencanaan Perangkat Lunak

Seperti terlihat pada diagram alir perangkat lunak pada gambar

dibawah ini dapat dijelaskan, bahwa setelah sistem dihidupkan maka layar

LCD akan menampilkan nama,NPM, besarnya tegangan dari Accumu

Start

TampilanDidik Risdiyantoro NPM 1230501010

Tombol Status ON Ya ENT

= 1 Ditekan?

Tekan Ya Set SetMEN Tegangan Tegangan

? Accu Low Accu High

Tdk

StatusON= 1?

Tdk

Relay OutputOFF

Relay Charger Ya V Accu Ya BuzzerOn Low On

Tdk

Relay ChargerOFF

Ukur V Accu

End

Gambar 6.14 Diagram Alir Perangkat Lunak



21

6.13 Metode Penyulutan Inverter satu phase

Dalam banyak pemakaian industri sering dibutuhkan pengontrolan

tegangan output inverter :

a)

Untuk mengatasi variasi tegangan input DC,

b)

Untuk pengaturan tegangan dari inverter dan

c) Untuk permintaan kontrol tegangan atau frekuensi yang tetap

Terdapat banyak teknik atau metode switching yang digunakan

sebagai penyulutan komponen switch pada inverter. Teknik yang sering

digunakan ialah :

1) Pembangkitan gelombang persegi.

2) Multiple Pulse Width Modulation.

3) Sinusoidal Pulse Width Modulation ( Unipolar dan Bipolar )

6.13.1

Pembangkitan Gelombang Persegi

Pada kontrol gelombang persegi, hanya terdapat satu

periode positif dan negatif persetengah siklus dan besar frekuensi

bergantung dari besar frekuensi dari sinyal pembawa, untuk

mengontrol tegangan output inverter.

Pengelompokan sinyal dikerjakan dengan membandingkan

sebuah sinyal referensi sumber DC amplitudo Ar, dengan

amplitudo gelombang pembawa segitiga, AC Frekuensi sinyal

pembawa menunjukkan frekuensi dasar tegangan output.

Metode pembangkitan gelombang persegi ini dapat dilihat

seperti pada gambar dibawah ini.



22

Gambar 6.15 Proses pembangkitan gelombang

6.13.2 Sinusoida PWM Bipolar

Bentuk gelombang dari pada Sinusoida PWM bipolar

sebenarnya hampir sama dengan bentuk gelombang dari tegangan

persegi ( square wave). Bedanya, pada gelombang sinusoida PWM

bipolar terdapat perbedaan lebar pulsa pada fase positif dan fase

negatifnya, dan akan periodik sesuai dengan frekuensi dari

tegangan referensinya. Bentuk gelombang sinusoida PWM bipolar

ini diperoleh dengan mengkomparasi antara gelombang segitiga

(triangle wave) dengan gelombang sinusoida murni.Lebar dari

pada fase positif dan fase negatifnya dapat diatur dengan

mengontrol besarnya indeks modulasi, yaitu perbandingan

amplitudo dari tegangan carrier (gelombang segitiga) terhadap

amplitudo tegangan referensi (gelombang sinusoida murni).Proses

terjadinya bentuk gelombang sinusoida PWM bipolar ini dapat

dilihat pada gambar dibawah ini.



23

Gambar 6.16 Pembentukan Gelombang SPWM Bipolar

Dari bentuk gelombang sinusoida PWM bipolar ini, besar

harmonisa orde tertentu dapat direduksi dengan menetukan derajat

dan lebar dari masing-masing fasa positif dan negatifnya.

Gambar 6.17 Tegangan Output SPWM Bipolar Setengah Siklus

Bentuk Gelombang Sinusoida PWM bipolarMetode pembangkitan

gelombang Sinusoidal PWM dapat dilihat pada di bawah ini :

Gambar 6.18 Pembangkitan Gelombang Sinussoidal PWM



24

6.14 CodeVisionAVR C Compiler

Aplikasi ini digunakan untuk menuliskan program yang akan

dibuatyang akan disimpan dalam ekstensi *.c. Kemudian dapat meng –

compilemenjadi ekstensi *.hex. Setelah itu men – download – kan file

*.hex kedalam minimum system ATMega 8535.

6.15 Mendownload Program ke Mikrokontroler Dengan CV AVR

Persiapan pertama sebelum men-download adalah menghubungkan

minimum sistem ATMega835 dengan PC melalui USB port atau serial

port tergantung spesifikasi minimum sistemnya. Langkah berikutnya

adalah membuat listing program yang akan di-download-kan nantinya

dengan CVAVR.

Setelah pengetikan listing program selesai adalah proses compile,

yaitu proses pengecekan adanya error pada listing program yang telah

dibuat, jika tidak terdapat error seperti pada Gambar 6.19 listing program

dapat disimpan.

Program tersebut akan disimpan dengan ekstensi “.c”, agar dapat

di-download ke mikrokontroler maka ekstensi tersebut harus diubah dulu

ke ekstensi “.hex”, yaitu dengan cara “make” atau dengan kombinasi

tombol “Shift+f9”, maka akan tampak seperti pada gambar dibawah ini.



25

Gambar 6.19 Screenshoot Proses Compile

Gambar 6.20 Screenshoot Proses Make

Langkah selanjutnya, untuk proses pengisian program ke

mikrokontroler ATMega8535 ( flash programming ) yaitu dengan cara

menekan tombol “ program the chip” pada window make tadi.



26

6.16

Sofware Pemrograman dan Software Downloader

Bahasa C merupakan salah satu bahasa yang cukup populer dan

handal untuk pemograman mikrokontoler. Dalam melakukan pemograman

mikrokontroler diperlukan suatu software pemograman, salah satunya

yang mendukung bahasa C adalah Code Vision AVR ( CVAVR ).

CVAVR hanya dapat digunakan pada mikrokontroler keluarga

AVR.CVAVR selain dapat digunakan sebagai software pemograman juga

dapat digunakan sebagai software downloader .Software downloader akan

men-download -kan file berekstensi “.hex” ke mikrokontroler. (Averroes,

2009)

6.17 Tahap Penyelesaian

Setelah rangkaian alat selesai dibuat, kemudian dilakukan langka –

langkah penyelesaian yaitu :

1. Menggabungkan rangkaian – rangkaian yang telah dibuat

2. Menuliskan program kemudian di – download – kan ke mikrokontroler

ATMega 8535.

3.

Melakukan uji coba alat yang telah berisi program secara keseluruhan

untuk memastikan bahwa alat telah dapat bekerja sesuai kebutuhan.

VII. Daftar Pustaka

H.Rasyid. (1998), Power Electronics,2thed. New York : Prentice Hall

International,Inc.



Daniel W.Hart.(1997), Introduction To Power Electronics. New York :

Prentice International, Inc.

Lingga Wardhana, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR seri ATMega

8535(simulasi hardware, dan aplikasi ). Edisi Pertama.Andi

Yogyakarta,2006.

Rashid, Muhammad H, 2001, Power ElectronicCircuits, Device,

andApplication 2nd edition, PT. Prenhallindo, Jakarta.

Ismail, Baharudin Bin 2008, Design and Development Of Unipolar SPWM

Switching Pulses For Single Phase Full Brigde Inverter Aplication .

Thesis Master of Science University Sains Malaysia.

contoh materi usulan skripsi

Documents