Rancang Bangun Konverter Multilevel Tiga Tingkat 12V-100V Menggunakan Kontrol Fuzzy

Abstract

Teknologi konverter elektronika daya telah diaplikasikan pada sumber energi terbarukan seperti pada fuel cell dan solar cell menghasilkan tegangan keluaran yang rendah sehingga perlu adanya perkembangan teknologi konverter energi listrik. Multilevel boost konverter merupakan salah satu jenis DC-DC konverter daya bertingkat yang memiliki prinsip kerja sama dengan konverter boost konvensional namun memiliki ratio konversi tegangan keluaran yang lebih tinggi dengan duty cycle yang kecil. Pada tugas akhir ini dilakukan desain dan implementasi rangkaian multilevel boost konverter tiga tingkat. Pada penelitian ini dilakukan eksperimen pengaruh pembebanan, suplai DC dan duty cycle terhadap tegangan keluaran yang dihasilkan multilevel boost konverter. Rangkaian multilevel boost konverter dicatu oleh tegangan DC yang berasal dari power supply. Pengujian tegangan keluaran yang dihasilkan multilevel boost konverter dilakukan dengan mengatur duty cycle menggunakan kontrol fuzzy dan pengaturan duty cycle tanpa kontrol fuzzy dengan menggunakan arduino sebagai PWM generator. Untuk mengetahui efisiensi dari multilevel boost konverter maka dilakukan pengujian dengan variasi beban resistif. Berdasarkan hasil implementasi pengujian multilevel boost konverter tanpa kontrol fuzzy didapatkan efisiensi terbaik yang dihasilkan ketika pengujian tanpa menggunakan kontrol fuzzy sebesar 90,98718% dengan duty cycle 10% pada pengujian menggunakan beban resistor 3,3kΩ 5W sementara pada pengujian menggunakan kontrol fuzzy menghasilkan efisiensi tertinggi sebesar 84,22109% pada pengujian dengan beban resistor 2kΩ 5W. Pengujian tegangan keluaran multilevel boost konverter tanpa kontrol fuzzy dilakukan dengan variasi nilai duty cycle dengan interval 5% terjadi perbedaan hasil pada tiap beban, pada beban resistor 3,3kΩ tegangan keluaran maksimal yang dihasilkan sebesar 124V pada duty cycle 60%. Pada beban resistor 2kΩ tegangan keluaran maksimal yang dihasilkan sebesar 118,2V pada duty cycle 60%. Pada beban resistor 4,7kΩ tegangan keluaran maksimal yang dihasilkan sebesar 127V pada duty cycle 60% serta pada beban resistor 5,6kΩ tegangan keluaran maksimal yang dihasilkan sebesar 128V pada duty cycle 60%. Perbaikan tegangan keluaran multilevel boost konverter menggunakan kontrol fuzzy menghasilkan tegangan keluaran dengan kestabilan yang cukup baik pada pengujian menggunakan variasi beban resistor 2kΩ, 3,3kΩ, 4,7kΩ serta 5,6kΩ.