IMPLEMENTASI INVERTER 3 FASA 2 LENGAN
DENGAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER
AT89C52
TUGAS AKHIR
OLEH:
Daniel Adi Pratikto
01.50.0028
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS KATHOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
PENGESAHAN
Tugas Akhir dengan judul “IMPLEMENTASI INVERTER 3 FASA 2
LENGAN DENGAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER AT89C52”
diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknologi Industri Universitas Katholik Soegijapranata Semarang.
Laporan Tugas Akhir ini telah disetujui pada tanggal ………. 2009.
Semarang, ... 2009 Mengetahui / menyetujui
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
(Leonardus Heru P. ST, MT.) (T. Brenda Chandrawat. ST, MT.) NPP : 058.1.2000.234 NPP : 058.1.1995.177
Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknologi Industri
ABSTRAK
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas anugrah dan kemurahan-Nya sehingga penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul
“IMPLEMENTASI INVERTER 3 FASA 2 LENGAN DENGAN
MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER AT89C52” dapat terselesaikan
dengan baik.
Laporan Tugas Akhir ini disusun dan diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik Elektro di Fakultas Teknologi Industri Universitas Katholik Soegijapranata Semarang, disamping itu supaya mahasiswa lebih memahami prinsip-prinsip elektronika yang sudah diperoleh dalam bangku kuliah dan menerapkannya.
Dalam pelaksanaan Tugas Akhir sampai tersusunnya laporan ini telah mendapatkan bantuan dan dukungan baik moril maupun materiil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pengucapan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Tuhan Yesus Kristus atas segala Anugrah, Kasih Karunia dan Mujizat-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
meninggalkan engkau” ; Rm 12:12 “Bersukacitalah dalam pengharapan, sabarlah dalam kesesakan, dan bertekunlah dalam doa!”).
2. Bapak Leonardus Heru P. ST,MT., selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Unika Soegijapranata Semarang, Dosen pembimbing I, dan juga Dosen penguji yang telah meluangkan waktu untuk membimbing saya dan memberi masukan dan saran dalam pelaksanaan Tugas Akhir ini.
3. Ibu T. Brenda C. ST, MT.. selaku dosen II, yang telah banyak memberi masukan dan saran dalam pembuatan laporan dan pelaksanaan Tugas Akhir. 4. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Teknologi Industri atas ilmu yang
telah diberikan selama di bangku kuliah.
5. Buat mas Agung, terima kasih atas semua bantuan dan jasanya.
6. Pak Mar, mbak Tini, mas Amat, dan seluruh karyawan lain yang membantu proses perkuliahan.
7. Papa dan Mama (Alm) yang telah memberikan kasih sayang, dukungan doa dan segalanya buat aku selama ini.
8. Kepada keluarga C‘ Kiok, C’ Tres dan K’ Djiang atas semua bantuan moril maupun materiil dan doanya sehingga saya mampu menyelesaikan studi. 9. Buat “Angel of My Life”…Nok “AJENG Krisvita E.P.”,,,makasih untuk
dukungan semangat, doa dan segalanya…kehadiranmu telah membantu mengubah hidupku.
11. Buat Nugie dan Ciox, makasih atas dukungan dan bantuan selama aku menyelesaikan laporan ini.
12. Buat teman-teman dekatku: Peter, Abud, Wahyu, Baskoro, Adi & Okky,,, makasih untuk dukungan & doanya.
13. Kepada teman-teman angkatan 2001 yang lain dan juga adik kelas semuanya.
Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh kerena itu diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhit ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa dan semua orang.
Semarang ……… 2009
DAFTAR ISI
Halaman Judul ………... i
Halaman Pengesahan ………...………. ii
Abstrak ...……… iii
1.2 Perumusan Masalah ……… 1
1.3 Pembatasan Masalah ……….. 1
1.4 Tujuan dan Manfaat ……… 2
1.5 Metode Penelitian ……….. 2
1.6 Sistematika Penulisan ……… 3
BAB II : DASAR TEORI ……… 4
2.1 Inverter ……….. 4
2.2 Inverter Satu Fasa ……….. 5
2.2.1 Inverter Satu Fasa Setengah Jembatan……… 6
2.2.2 Inverter Satu Fasa Jembatan Penuh ………... 7
2.3 Pulse Width Modulation (PWM) ………... 8
2.5 MOSFET ………..… 11
2.6 Opto Coupler TLP 250 ………. 13
2.7 Penguat Operasional (Op-Amp) ………... 14
2.7.1 Op-Amp sebagai Komparator ………. 14
2.7.2 Op-Amp sebagai Penguat Operasional ……… 15
BAB III : IMPLEMENTASI INVERTER 3 FASA 2 LENGAN DENGAN MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER AT89C52 ………… 17
3.1 Desain dan Implementasi Inverter 3 Fasa 2 Lengan ……… 17
3.1.1 Rangkaian Daya ………... 17
3.1.2 Rangkaian Kendali ……….. 18
3.2 Perancangan Inverter 3 Fasa 2 Lengan ……… 20
3.3 Pembangkitan Sinyal PWM Sinusoidal ……….………….. 21
3.4 Pembentukan Sinyal Referensi 2 Fasa ………. 23
3.4.1 Rangkaian Clock dan Counter ……….… 23
3.4.2 Sistem Minimum Mikrokontroler AT89C52 …...……... 24
3.4.3 Sistem Minimum DAC ……… 25
3.5 Pembentukan Sinyal Carrier ……… 26
3.6 Rangkaian SPWM ……… 30
3.7 Rangkaian Driver ………. 31
BAB IV : ANALISA DAN PENGUJIAN ………. 34
4.1 Pengujian Sinyal Referensi ……….. 35
4.2 Pengujian Rangkaian Daya Inverter ……… 39
4.2.2 Pengujian Beban Motor Induksi 3 Fasa ………...…..…. 42
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN ………... 48
5.1 Kesimpulan ……….. 48
5.2 Saran ………... 49
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 2.1 Bagan Sistem umum Inverter Mode Saklar ……… 4
2. Gambar 2.2 Inverter Satu Fasa Setengah Jembatan ………... 6
3. Gambar 2.3 Tegangan Keluaran Inverter Satu Fasa Setengah Jembatan ….. 6
4. Gambar 2.4 Inverter Satu Fasa Jembatan Penuh ……… 7
5. Gambar 2.5 Teknik PWM .………...………... 10
6. Gambar 2.6 MOSFET Tipe Deplesi (a) kanal n, (b) kanal p ……...………. 12
7. Gambar 2.7 MOSFET Tipe Enchancement (a) kanal n, (b) kanal p ……… 13
8. Gambar 2.8 Konstruksi Opto Coupler TLP 250 ……….. 14
9. Gambar 2.9 Gambar Rangkaian Dasar Komparator ……….... 15
10. Gambar 3.1 Rangkaian Daya Inverter 3 Fasa 2 Lengan ………. 17
11. Gambar 3.2 Diagram Blok Rangkaian Kendali Inverter 3 Fasa 2 Lengan .. 18
12. Gambar 3.3 Konstruksi Rangkaian Daya pada Inverter 3 Fasa 2 Lengan … 20 13. Gambar 3.4 Pembentukan PWM Sinusoida (a) dan Bentuk Tegangan Keluaran (b) ………... 22
14. Gambar 3.5 Rangkaian Clock dan Counter ………. 23
15. Gambar 3.6 Sistem Minimum Mikrokontroler AT89C52 .………...… 24
16. Gambar 3.7 Sustem Minimum DAC ………...…. 26
17. Gambar 3.8 Rangkaian XR-2206 Sebagai Pembangkit Gelombang Segitiga. 27 18. Gambar 3.9 Gelombang Segitiga dari XR-2206 ….……….. 28
21. Gambar 3.12 Pulsa Kontrol Saklar Daya Invereter saling Tergeser 120° … 31
22. Gambar 3.13 Rangkaian Driver ………... 32
23. Gambar 4.1 Konstruksi Inverter 3 Fasa 2 Lengan ………... 34
24. Gambar 4.2 Tegangan Keluaran Inverter 3 Fasa 2 Lengan ………. 35
25. Gambar 4.3 Sinyal Referensi 2 Fasa ……… 37
26. Gambar 4.4 Gelombang Referensi 2 Fasa dan Carrier pada SPWM ……… 38
27. Gambar 4.5 Pulsa Kontrol Pemicu Saklar Daya ……….. 38
28. Gambar 4.6 Sinyal Sinus pada Frekuensi 10 Hz, 20 Hz dan 50 Hz ……... 39
29. Gambar 4.7 Arus pada Frekuensi 10 Hz, 20 Hz dan 50 Hz ………. 40
30. Gambar 4.8 Vd pada Frekuensi 10 Hz, 20 Hz dan 50 Hz ……… 40
31. Gambar 4.9 Tegangan Keluaran Fasa Netral pada Frekuensi 10 Hz, 20 Hz dan 50 Hz ……….... 41
32. Gambar 4.10 Tegangan Keluaran Kapasitor (Vc 1 dan Vc 2) pada Frekuensi 50 Hz ……… 41
33. Gambar 4.11 Sinyal Sinus, Arus dan Vd pada Frekuensi 10 Hz ………….. 42
34. Gambar 4.12 Sinyal Sinus, Arus dan Vd pada Frekuensi 20 Hz ………….. 43
35. Gambar 4.13 Sinyal Sinus, Arus dan Vd pada Frekuensi 50 Hz ………….. 43
36. Gambar 4.14 Sinyal Sinus, Arus dan Vd pada Frekuensi 60 Hz …………. 44
37. Gambar 4.15 Tegangan Keluaran Fasa Netral pada Frekuensi 10 Hz, 20 Hz, 50 Hz dan 60 z ..……….... 44
38. Gambar 4.16 Tegangan Keluaran Kapasitor (Vc 1 dan Vc 2) pada Frekuensi 50 Hz ………... 45
DAFTAR TABEL
