Rancang Bangun Buck Converter Dengan Zero Voltage Switching Sebagai Pengatur Kecepatan Motor DC Penguatan Terpisah Berbasis Arduino

Abstract

Motor DC merupakan perangkat mesin listrik dinamis yang digunakan sebagai penggerak mesin produksi di industri. Dalam pengoperasiannya motor DC memiliki karakteristik harus dapat berputar secara stabil, tetapi jika mendapatkan pembebanan saat beroperasi maka kecepatan akan berkurang dari kondisi yang telah ditentukan. Untuk mengatasi permasalahan tersebut diperlukan suatu rancangan sistem suplai dan pengatur kecepatan motor DC penguat terpisah agar kecepatan motor dapat berputar secara stabil saat tanpa beban maupun berbeban. Maka dibuat suatu konverter DC-DC tipe buck converter dengan menggunakan mode pensaklaran zero voltage switching (ZVS) sebagai suplai tegangan kumparan medan pada motor DC penguat terpisah yang dikontrol menggunakan PWM (Pulse Width Modulation) yang dibangkitkan oleh mikrokontroler Arduino Uno. Hasil pengujian menunjukkan buck converter mampu melakukan pensaklaran saat tegangan nol (ZVS) dan mensuplai tegangan pada kumparan medan serta kecepatan motor DC penguat terpisah dapat dikontrol secara otomatis satat kondisi tanpa beban atau berbeban (15, 25, 40, 50, dan 60 watt) dengan set point kecepatan yang telah ditentukan yaitu sebesar 800 rpm. Rata-rata presentase error pada sistem kontrol motor secara otomatis sebesar 0,85% dan efisiensi tertinggi (saat duty cycle 100%) pada buck converter dengan mode pensaklaran zero voltage switching sebesar 92,83%.