i
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC : DC-DC
CONVERTER PADA BEBAN TELEVISI UNTUK DC HOUSE
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata I
Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh: Rachmad Putra Pamungkas
201010130311174
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC :
DC-DC CONVERTER PADA BEBAN TELEVISI
UNTUK DC HOUSE
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
Rachmad Putra P 201010130311174
Diperiksa dan disetujui Oleh
Pembimbing I Pembimbing II
Dr.Ir.Lailis Syafa’ah, MT Ir.M.Irfan,MT NIP: 1089009018 NIP : 10892030255
iii
LEMBAR PENGESAHAN
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC :
DC-DC CONVERTER PADA BEBAN TELEVISI UNTUK DC HOUSE Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh :
RACHMAD PUTRA PAMUNGKAS 201010130311174
Tanggal Ujian : 8 Agustus 2015
Periode Wisuda : Oktober 2015
Disetujui Oleh :
1. Dr. Ir. Lailis Syafa’ah, MT. (Pembimbing I) NIP : 10890090189
2. Ir. M. Irfan, MT. (Pembimbing II) NIP : 10892030255
3. Ir. Nur Khasan, MT. (Penguji I) NIP : 10893030293
4. Machmud Effendy, ST, M.Eng. (Penguji II) NIP : 10802030363
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. NIP : 10892030257
iv
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
NAMA : RACHMAD PUTRA P. Tempat/Tgl Lahir : Malang/02 Maret 1992 NIM : 201010130311174 FAK./JUR. : TEKNIK/ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir kami dengan judul “ PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC : DC-DC CONVERTER PADA BEBAN TELEVISI UNTUK DC HOUSE” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
Malang,21 Agustus 2015 Yang Membuat Pernyataan
(Rachmad Putra P ) Mengetahui,
Pembimbing I Pembimbing II
Dr.Ir.Lailis Syafa’ah, MT Ir.M.Irfan,MT NIP: 1089009018 NIP : 10892030255
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan Rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
“
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC:
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN RUMAH DC : DC-DC
CONVERTER PADA BEBAN TELEVISI UNTUK DC HOUSE
Ini untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan studi serta dalam rangka memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang.
Penghargaan dan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada Ayahanda tercinta Abu Khamid tercinta dan Ibunda yang kusayangi Nurijah Harijah yang telah mencurahkan segenap cinta dan kasih sayang serta perhatian moril maupun materil. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan Rahmat, Kesehatan, Karunia dan lenerkahan di dunia dan di akhirat atas budi baik yang telah diberikan kepada penulis.
Penghargaan dan terima kasih penulis kepada Ibu Dr.Ir.Lailis Syafa’ah, selaku pembimbing I dan Bapak Ir.M.Irfan,MT selaku pembimbing II telah membantu
penulisan skripsi ini.
Akhir kata penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Karena itu, penulis memohon saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaannya dan semoga bermanfaat bagi kita semua. Amiin
Malang, 21 Agustus 2015
vi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
SURAT PERNYATAAN... iv
ABSTRAK ... v
LEMBAR PERSEMBAHAN ... vi
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 3 1.3 Batasan Masalah ... 3 1.4 Tujuan Penelitian ... 3 1.5 Metodologi ... 4 1.6 Sistematika Pembahasan ... 5
BAB II. DASAR TEORI 2.1 Rumah DC ... 6
2.2 Televisi ... 7
2.3 DC – DC Converter ... 8
vii
2.4 Penurun Tegangan Buck converter ... 11
2.5 Pulse Width Modulation (PWM) ... 15
2.5.1 Kontrol Digital ... 17 2.6 Mosfet ... 18 2.6.1 Jenis-Jenis Mosfet ... 19 2.7 Arduino Uno ... 21 2.7.1 Kelebihan Arduino ... 22 2.8 Program Arduino ... 23
2.8.1 Bahasa Pemograman Arduino ... 23
BAB III. PERANCANGAN ALAT 3.1 Diagram Blog ... 28
3.1.1 Buck Converter ... 29
3.1.2 Rangkaian Buck Converter ... 30
3.1.3 Perhitungan Converter... 31
3.1.4 Sensor Tegangan ... 33
3.1.5 Rangkaian PWM ... 33
3.1.6 Arduino Uno ... 36
3.1.7 Fungsi Pin Arduino Uno ... 36
3.1.8 Program PWM ... 37
viii
BAB IV PENGUJIAN ALAT
4.1 Pengujian Induktor Pada Rangkaingan Buck Converter ... 40
4.2 Pengujian MOSFET ... 42
4.3 Pengujian PWM ... 42
4.4 Analisa Penggunaan Frekuensi Terhadap Tegangan Keluaran DC-DC
Converter ... 46
4.5 Pengujian Sensor Tegangan ... 47
4.6 Pengujian DC – DC Converter pada Beban Televisi ... 47
BAB V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran ... 50
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Blok Sistem desain Rumah DC ... 6
Gambar 2.2 Televisi ... 7
Gambar 2.3 Sistem DC-DC Converter ... 8
Gambar 2.4 Dasar DC-DC Converter ... 9
Gambar 2.5 Bentuk Signal dari Nilai Rata-Rata Tegangan Output ... 9
Gambar 2.6 Blok Diagram Pulse Width Modulator (PWM) ... 10
Gambar 2.7 Comparator Signals Pulse Width Modulator (PWM) ... 10
Gambar 2.8 Rangkaian konverter Buck Converter ... 11
Gambar 2.9 Tegangan rata-rata Buck Converter ... 12
Gambar 2.10 Persamaan tegangan Buck Converter... 12
Gambar 2.11 Dua Konfigurasi OFF-Statte dan ON-State ... 14
Gambar 2.12 Evolusi tegangan, arus dengan waktu dibuck converter ... 15
Gambar 2.13 Sinyal PWM dan rumus perhitungannya ... 15
Gambar 2.14 Pulsa PWM ... 16
Gambar 2.15 Pengontrolan Tegangan Pulsa PWM ... 17
Gambar 2.16 Sinyal PWM ... 18
Gambar 2.17 Simbol Transisitor Mosfet Mode Depletion ... 19
Gambar 2.18 Simbol Transisitor Mosfet Mode Enhancement ... 20
Gambar 2.19 Arduino Uno ... 21
Gambar 2.20 Arduino IDE ... 23
x
Gambar 3.3 Rangkaian Sensor Tegangan ... 33
Gambar 3.4 Rangkaian driver PWM ... 34
Gambar 3.5 Board Arduino ... 36
Gambar 3.6 Pin Arduino Uno ... 37
Gambar 3.7 Rangkaian Dc – Dc Buck Converter ... 39
Gambar 4.1 Rangkaingan buck converter menggunakan induktor 3.3mH35 ... 41
Gambar 4.2 Rangkaingan buck converter menggunakan induktor toroid ... 41
Gambar 4.3 Gelombang PWM dengan duty cycle 40% ... 44
Gambar 4.4 Gelombang PWM dengan duty cycle 50% ... 44
Gambar 4.5 Gelombang PWM dengan duty cycle 60% ... 45
Gambar 4.6 Gelombang PWM dengan duty cycle 70% ... 45
Gambar 4.7 Pengujian DC-DC Converter Terhadap Beban Televisi . 48 Gambar 4.8 kondisi Telivisi pada saat Pengujian DC-DC Converter 49 Gambar 4.9 Nilai Tegangan pada Arduino IDE ... 49
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Buck Converter ... 30
Tabel 3.2 Daftar Komponen ... 35
Tabel 4.1 Analisa Induktor DC-DC converter ... 40
Tabel 4.2 Analisa MOSFET Pada Rangkaian Dc – Dc Converter .. 42
Tabel 4.3 Analisa Dutycyle Pada PWM ... 43
Tabel 4.4 Nilai Tegangan Keluaran Pada Frekuensi 2 Mhz
Dan 16Mhz40 ... 46
51
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Taufik, 2008 “Practical Design of Buck DC house ”, California Polytecnic State University, USA
[2]. http://sinarcelltecnic.blogspot.com/2010/10/teori-dasar-televisi1.html (accessed15okbober 2014)
[3]. E. Van Dijk. Al,.. “PWM-SWITCH MODELLING OF DC-DC
CONVERTERS Regulators
[4]. Ananaba, Kemjika. Design and Implementation of a Buck Converter.
[5]. Membangun siyal PWM : http://ini-robot.blogspot.com (accessed
15januari2015)
[6]. http://www.scribd.com/doc/176148161/MOSFET-Sebagai-Saklar#scribd
(accessed 15febuari 2015)
