1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Tujuan
Merancang dan merealisasikan UPS (Uninterruptible Power Supply) dengan menerapkan inverter PWM 3 level untuk menghasilkan gelombang sinusoida yang mendekati gelombang sinusoida jala-jala.
1.2. Latar Belakang
Pada umumnya warnet maupun game center memiliki sebuah komputer yang difungsikan sebagai server untuk memantau aktifitas dan biaya sewa untuk setiap komputer yang digunakan. Namun yang menjadi salah satu kendala adalah terjadinya pemadaman lisrik yang tidak dapat diprediksi, sehingga server tidak dapat melihat biaya sewa komputer ketika terjadi pemadaman. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah UPS untuk mencatu komputer server sementara waktu ketika terjadi gangguan pada sumber listrik PLN sehingga permasalahan tersebut dapat diatasi.
Salah satu bagian paling penting pada UPS adalah inverter. Inverter ini merupakan sebuah rangkaian daya yang berfungsi untuk mngubah tegangan searah (DC) menjadi tegangan bolak-balik (AC). Jenis keluaran yang dihasilkan ada tiga macam yaitu gelombang kotak, gelombang sinus termodifikasi dan gelombang sinus murni.
Dari ketiga jenis keluaran inverter yang ada, inverter yang paling cocok digunakan untuk mencatu beban induktif adalah dengan menggunakan inverter dengan jenis keluaran sinyal sinus murni, karena inverter jenis ini memiliki keluaran yang paling mirip dengan PLN dibandingkan dengan dua jenis inverter lainnya. Untuk inverter dengan keluaran gelombang kotak tidak cocok digunakan untuk komputer karena tidak dapat digunakan untuk mensuplai beban induktif, sedangkan untuk gelombang sinus termodifikasi sudah dapat digunakan untuk mensuplai beban induktif namun efisiensinya masih rendah.
2
secara terus menerus walaupun tidak terjadi pemadaman listrik. Pembuatan UPS dengan metode PWM 3 level ini mempunyai beberapa perbedaan jika dibandingkan dengan UPS yang sudah dibuat oleh Tjiong Samuel Sucipto (2010) dengan menggunakan metode gelombang tangga 3 tingkat.
Gelombang tangga 3 tingkat dibuat dengan cara menambahkan 3 buah sinyal kotak dengan lebar pulsa yang berbeda, sedangkan PWM 3 level dibuat dengan memanfaatkan pensaklaran dengan MOSFET pada konfigurasi h-bridge. Menurut hasil percobaan yang sudah dilakukan sebelumnya (Tjiong, 2010), efisiensi yang dihasilkan untuk beban di atas 100 watt menjadi tidak stabil yaitu antara 40% sampai dengan 60% saja [3]. Selain itu THD (Total Harmonic Distortion) yang dihasilkan jg sangat besar untuk beban 300 watt dan 500 watt yaitu 30% [3]. Oleh karena itu, UPS dengan menggunakan inverter keluaran sinus dengan metode PWM 3 level dibuat karena modul yang relatif lebih sedikit, bentuk sinyal sinus yang dihasilkan lebih mendekati sinus murni, THD yang lebih rendah, serta efisiensi yang didapatkan lebih tinggi.
UPS ini akan digunakan untuk menyuplai sebuah komputer server selama kurang lebih 10 menit. Perhitungan waktu 10 menit ini didapat dari perhitungan aki kering yang digunakan yaitu 12V 7,2Ah sehingga diperoleh daya sebesar 86,2 watt untuk waktu 1 jam. Jika komputer server yang digunakan membutuhkan daya sekitar 400 watt dan diharapkan efisiensi yang dapat dihasilkan UPS dengan inverter PWM tiga level ini adalah sekitar 70% , maka waktu yang diperoleh adalah 86,2 ���
400 ��� 60 � �� 70% =
10 menit.
1.3. Spesifikasi Sistem
Sesuai dengan surat tugas skripsi yang dikeluarkan oleh Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana dengan nomor 29/I.3/FTEK/X/2012 pada tanggal 9 Oktober 2012, spesifikasi skripsi ini adalah sebagai berikut :
1. UPS yang dirancang mempunyai kapasitas energi 80 watt hour. 2. Inverter yang digunakan adalah inverter multilevel PWM 3 level.
3. Tegangan keluaran adalah tegangan sinusoida 220V dengan THD kurang dari 5%
3
5. Efisiensi daya rata-rata yang dihasilkan adalah 70%
6. UPS dapat digunakan untuk mencatu sebuah komputer Pentium 4 sebagai server dengan waktu minimal 10 menit
1.4. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan pada skripsi ini terdiri dari lima bab, berikut adalah penjelasan dari kelima bab tersebut.
BAB I Pendahuluan, pada bab ini akan dijelaskan tujuan dan latar belakang permasalahan yang mendasari pembuatan skripsi ini, spesifikasi alat yang akan direalisasikan dalam skripsi dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II Dasar Teori, bab ini berisi tentang pembahasan beberapa dasar teori yang mendukung pembuatan skipsi.
BAB III Perancangan Sistem, bab ini berisi tentang penjelasan perancangan sistem, penjelasan perancangan masing-masing bagian penting pada UPS dengan inverter PWM3 level hinggal menjadi sebuah modul UPS.
BAB IV Pengujian dan Analisis, pada bab ini akan dijelaskan tentang pengujian UPS.
