OPTIMASI RANGKAIAN “DC TO DC SWITCHING
CONVERTER” PADA THERMOELEKTRIK GENERATOR
UNTUK KEPERLUAN PENERANGAN
SKRIPSI
ELTRISMAN ADIL SETIAWAN NDRURU
120801012
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
OPTIMASI RANGKAIAN “DC TO DC SWITCHING CONVERTER”
PADA THERMOELEKTRIK GENERATOR UNTUK KEPERLUAN
PENERANGAN
SKRIPSI
ELTRISMAN ADIL SETIAWAN NDRURU
120801012
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERNYATAAN
OPTIMASI RANGKAIAN “DC TO DC SWITHING CONVERTER” PADA THERMOELEKTRIK GENERATOR UNTUK KEPERLUAN
PENERANGAN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri.Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sebelumnya.
Medan, Juli 2017
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang maha pemurah dan maha penyayang, dengan limpah karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul Optimasi Rangkaian DC to DC Converter pada thermoelektrik generator untuk keperluan penerangan.
Terimakasih penulis sampaikan kepada Drs. Kurnia Brahmana, M.Si selaku pembimbing 1 dan Drs. Takdir Tamba, M.Eng.Sc selaku pembimbing 2. Terimkasih kepada Dr. Perdinan sinuhaji, Ms dan awan maghfirah, S.Si, M.Si selaku ketua departemen dan sekretaris Departemen Fisika S1 FMIPA-USU Medan, dekan dan Pembantu dekan FMIPA-USU, seluruh staf dan dosen Fisika S1 FMIPA-USU, pegawai FMIPA-USU, teman-teman di KMKS, dikost dan rekan-rekan kuliah, akhirnya tidak terlupakan kepada bapak, ibu dan keluarga yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan semoga Tuhan yang maha esa akan membalasnya.
Hormat Penulis,
OPTIMASI RANGKAIAN “DC TO DC SWITCHING CONVERTER” PADA THERMOELEKTRIK GENERATOR UNTUK KEPERLUAN
PENERANGAN
ABSTRAK
Telah dilakukan pembuatan alat, pemanfaatan energi panas buang pada kompor gas LPG dikonversi menjadi energi listrik untuk keperluan penerangan.Pembuatan alat ini menggunakan thermoelektrik generator jenis TEG1-241-1.4-1.2 dan kompor gas LPG 3 kg sebagai sumber panas pada sisi TEG. untuk mengoptimalkan energi listrik yang dihasilkan oleh Thermoelektrik Generator, digunakan rangkaian DC to DC switching converter, sehingga energi listrik mampu menghasilkan tegangan yang maksimum. Dari hasil pengujian alat diperoleh, TEG menghasilkan tegangan sebesar 8.18 Volt dalam kurung waktu 14 menit dengan metode pengujian menggunakan beban berupa lampu LED superbright.berdasarkan hasil pengujian yang didapatkan, bisa disimpulkan bahwa Thermoelektrik generator bisa digunakan sebagai sumber penerangan alternatif dimasa depan.
OPTIMIZING CIRCUITS "DC TO DC SWITCHING CONVERTER" ON GENERATOR THERMOELECTRIC FOR EMERGENCY
REQUIREMENT
ABSTRACT
The tool has been made, the utilization of heat energy exhaust on the LPG gas stove is converted into electrical energy for lighting purposes. Making this tool using thermoelectric generator type TEG1-241-1.4-1.2 and LPG gas stove 3 kg as a source of heat on the TEG side. To optimize the electrical energy generated by Thermoelectric Generator, used a series of DC to DC switching converter, so that electric energy is able to produce maximum voltage. From the test results obtained, TEG produces a voltage of 8.9 Volts in a time bracket of 14 minutes with a test method using a load of superbright LED lights. Based on test results obtained, it can be concluded that the Thermoelectric generator can be used as an alternative source of lighting in the future.
DAFTAR ISI
Pernyataan i
Penghargaan ii
Abstrak iii
Abstract iv
Daftar isi v
Daftar tabel vii
Daftar gambar viii
Daftar lampiran ix
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang 1
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Termoelektrik 4 2.9.1 rangkaianSistem Parameter XL6009 22
2.10 Joule Thief 22
Bab 3. Perancangan alat
3.1 Diagram blok 25
3.2 PerancanganRangkaian 26
3.2.1Thermoelektrik Generator 26
3.2.2 XL6009 27
3.2.3 Perancangan Aluminium 28
3.2.4 Perancangan Heatsink 27
3.2.5 Rangkaian Sensor Arus (ACS 712) 29
3.2.6 Rangkaian Sensor Tegangan 30
3,.2.7 MAX 6675 31
3.3 Diagram alir penelitian 33
Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Pengujian alat 34
Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 50
5.2 Saran 50
DAFTAR PUSTAKA 51
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel Judul Halaman
2.1 Keterangan Pin IC XL6009 21
2.2 Spesifikasi IC XL6009 21
2.3 Karakteristik Arus XL6009 21
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar Judul halaman
2.1 Efek Seebeck 5
2.2 Contoh modul termoelektrik 8
2.3 Sensor arus IC ACS-712 10
2.4 Diagram dari ACS-712 11
2.5 Sensor tegangan 12
2.6 Termokopel 13
2.7 Mikrokontroler 16
2.8 Heatsink 18
2.9 IC XL6009 20
2.10 Konfigurasi PIN ICXL6009 20
2.11 Rangkaian Sistem Parameter XL6009 22
2.12 Joule thief 23
3.1 Diagram Blok 25
3.2 Bentuk dimensi aluminium penyerap panas 28
3.3 TEG dan heatsink 28
3.4 Rangkaian Sensor Arus 30
3.5 Rangkaian Pembagi tegangan ( sensor tegangan) 31
3.6 Rangkaian Mikrokontroler 32
3.7 Diagram Alir sistem kerja alat 33
4.1 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu 35
4.2 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu 36
4.3 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu 38
4.4 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu 39
4.5 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu 41
4.6 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu 42
4.7 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu 44
4.8 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu 45
4.9 Grafik Suhu, Arus, Tegangan Vs Waktu 47
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran Judul Halaman
1 Pemasangan dan pengujian alat 53
2 Gambar rangkaian alat 58
3 Program alat visual basic 6.0 59
4 Program alat arduino 65
5 Data sheet TEG1-241-1.4-1.2 73
6 Data sheet XL6009 75
7 Data sheet acs 712 84
