Desain dan Simulasi Inverter Single-Phase Push-pull Topology Menggunakan IC CD4047BCN Untuk Aplikasi Rumah Tangga Berdaya Rendah

Francisco Marcel; Nur Elyta Febriyanty; Ranap Sitorus; Ririn Ningkeula; Dwi Sagitta

doi:10.63866/jpst.v1i2.83

Authors

Francisco Marcel Universitas Insan Budi Utomo Author https://orcid.org/0009-0000-2212-626X
Nur Elyta Febriyanty Universitas Insan Budi Utomo Author
Ranap Sitorus Universitas Insan Budi Utomo Author
Ririn Ningkeula Universitas Insan Budi Utomo Author
Dwi Sagitta Universitas Insan Budi Utomo Author

DOI:

https://doi.org/10.63866/jpst.v1i2.83

Keywords:

inverter 1 fasa, Push pull Topology, simulasi, tegangan DC to AC

Abstract

Inverter adalah perangkat elektronik yang digunakan untuk mengubah tegangan DC (arus searah) menjadi AC (arus bolak-balik). Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mensimulasikan inverter 1 fasa menggunakan IC CD4047BCN sebagai osilator utama yang dimana pada umumnya inverter menggunakan PWM (Pulse Width Modulation) sebagai osilator dan membutuhkan kontroler PWM yang relatif kompleks, dengan adanya ini IC CD4047BCN dipilih karena kemampuannya menghasilkan gelombang persegi simetris dengan frekuensi yang dapat diatur, sehingga cocok untuk aplikasi inverter sederhana. Proses simulasi dilakukan menggunakan software proteus untuk memverifikasi bentuk gelombang output dan kestabilan sistem selain itu inverter ini akan diuji dengan beban lampu dengan daya rendah. Hasil simulasi menunjukkan bahwa inverter mampu menghasilkan tegangan AC 220V dengan frekuensi 50 Hz dengan efisiensi 85%, inverter ini cocok dengan beban lampu dengan daya rendah namun penelitian ini memiliki keterbatasan terjadinya penurunan tegangan ketika diuji dengan beban lampu yang tinggi selain itu gelombang yang dihasilkan adalah square wave dengan THD (Total Harmonic Distortion) 46.31%. Inverter ini cocok digunakan pada aplikasi rumah tangga seperti beban lampu dengan daya rendah yang membutuhkan suplai daya alternatif. Penelitian ini memberikan kontribusi terhadap pengembangan inverter low-cost yang efisien dan mudah direalisasikan tanpa kontroler PWM.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] Y. Andrianus Sinaga et al., “Rancang Bangun Inverter 1 Phasa dengan Kontrol Pembangkit Pulse Width Modulation (PWM),” 2017.

[2] Krismon Budiono, “PERANCANGAN INVERTER SATU FASA PUSH PULL DENGAN TEGANGAN KELUARAN TERKONTROL BERBASIS MIKROKONTROLER ARDUINO NANO,” Mar. 2021.

[3] E. Yoyok Pujianto and L. Heru Pratomo, “5-Stage Single Phase Inverter Using Photovoltaic (PV) For Electrical System Application Inverter 5-Tingkat Satu Fasa Menggunakan Photovoltaic (PV) Untuk Aplikasi System Kelistrikan,” 2022, doi: 10.32503/jtecs.v2i2.25217.

[4] R. A. Ananto, N. R. Akbar, and S. Wibowo, “Perencanaan dan Implementasi Inverter Satu Fasa Pada Pembangkit Listrik Tenaga Pikohidro di Air Terjun Watu Lumpang Mojokerto,” ELPOSYS: Jurnal Sistem Kelistrikan POLINEMA, vol. 09, no. 3, 2022.

[5] S. Saeed Shukir, “Design a Half Bridge Inverter and a Full Bridge Inverter with Overload Protection Circuit Using IC555,” Industrial Engineering, vol. 5, no. 1, p. 21, 2021, doi: 10.11648/j.ie.20210501.13.

[6] A. Chemseddine, N. Benabadji, A. Cheknane, and S. E. Mankour, “A comparison of single phase standalone square waveform solar inverter topologies: Half bridge and full bridge,” International Journal of Electrical and Computer Engineering, vol. 10, no. 4, pp. 3384–3392, 2020, doi: 10.11591/ijece.v10i4.pp3384-3392.

[7] Z. Ivanovic and M. Knezic, “Modeling Push–Pull Converter for Efficiency Improvement,” Sep. 01, 2022, MDPI. doi: 10.3390/electronics11172713.

[8] X. He, “Inverter design trade-off for photovoltaic power generation,” in Journal of Physics: Conference Series, Institute of Physics, 2023. doi: 10.1088/1742-6596/2649/1/012014.

[9] Z. Meng, Y. Wang, L. Yang, and W. Li, “Analysis of power loss and improved simulation method of a high frequency dual-buck full-bridge inverter,” Energies (Basel), vol. 10, no. 3, 2017, doi: 10.3390/en10030311.

[10] Y. Ye, S. Chen, X. Zhang, and Y. Yi, “Half-Bridge Modular Switched-Capacitor Multilevel Inverter with Hybrid Pulsewidth Modulation,” IEEE Trans Power Electron, vol. 35, no. 8, pp. 8237–8247, Aug. 2020, doi: 10.1109/TPEL.2019.2963230.

[11] J. Huang, Z. Zhao, and P. Han, “Research on Dead Time of Half-Bridge LLC Resonant Circuit Based on SiC MOSFET,” in Proceedings of the 16th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, ICIEA 2021, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., Aug. 2021, pp. 855–860. doi: 10.1109/ICIEA51954.2021.9516181.

[12] C. Cai, C. Shi, Y. Guo, Z. Yang, and F. Meng, “A novel zero-voltage-switching push-pull forward converter with a parallel resonant network,” Journal of Power Electronics, vol. 17, no. 1, pp. 20–30, 2017, doi: 10.6113/JPE.2017.17.1.20.

[13] A. Saputra and F. E. Yandra, “Rancang Bangun Inverter Menggunakan IC CD4047 INPUT Batrai 12 VDC Ke Output Lampu 220 VAC Frekuensi 50-60 HZ,” Journal of Electrical Power Control and Automation (JEPCA), vol. 2, no. 1, p. 1, Jul. 2020, doi: 10.33087/jepca.v2i1.22.

[14] N. Rathod, A. Sharma, U. Mansur, and M. Priyadarshi, “Design & Simulation of a 100W Pure Sine Wave Inverter Using IC CD4047,” vol. 5, no. 10, pp. 675–678, 2018, [Online]. Available: www.ijsrst.com

[15] S. Winn, H. Yin Htwe, and H. Hla Naing, “Design and Performance Analysis of 400Hz Static Frequency Converter,” International Journal of Trend in Scientific Research and Development (IJTSRD) International Journal of Trend in Scientific Research and Development, no. 5, pp. 2120–2122, 2019, doi: 10.31142/ijtsrd26701.