PERANCANGAN KONVERTER DC-DC RESONANSI BEBAN SERI

Abstract

Abstrak

Dalam elektronika daya, peningkatan efisiensi dilakukan melalui perbaikan topologi maupun peningkatan komponen elektronika. Konverter DC-DC resonansi beban seri merupakan jenis topologi soft-switching yang dapat memberikan peningkatan efisiensi. Keuntungan konverter resonansi adalah kesederhanaan konfigurasi sirkuit, rugi-rugi pensaklaran rendah, dan skema kontrol mudah. Penelitian ini membahas perancangan konverter DC-DC resonansi beban seri tipe pensaklaran setengah jembatan. Pada topologi resonansi beban seri tersebut menyajikan tiga model operasi : model  operasi konduksi diskontinyu ( ω_s < ½ ω₀₎ , model operasi konduksi kontinyu (½ ω₀ < ω_s <ω₀ ), dan model operasi konduksi kontinyu ( ω_s < ω_o ). Kinerja perangkat konverter ditinjau dari karakteristik operasi kondisi mantap konverter hasil pengukuran. Pengukuran nilai tegangan keluaran dilakukan dengan empat variasi harga Q, yaitu : Q = 1,39 , Q = 0,80 , Q = 0,55 , dan Q = 0,37. Pada konverter resonansi beban seri, pengaturan tegangan keluaran dilakukan dengan mengatur  frekuensi pensaklaran yang diterapkan. Dari hasil pengujian dan analisis pada topologi resonansi beban seri, konverter  bertindak sebagai penurun tegangan. Hasil pengukuran menunjukan tegangan keluaran maksimal yang dapat dicapai konverter sebesar 10,54 Volt DC dengan tegangan masukan 12 Volt DC, pada frekuensi pensaklaran 30 KHz. Rata-rata tegangan keluaran terbesar dicapai pada harga Q = 0,37.

Kata kunci : resonansi, konverter, karakteristik operasi kondisi mantap, harga Q.

Abstract

In power electronics, increasing efficiency can be enhanced by the topology and increase the usage of electronic components. Series Load Resonant DC-DC Converter is a soft-switching topology  known to increased efficiency. The advantages of resonant converter are simplicity of the circuit configuration, low switching losses, and easy control scheme.This study discuss about design of series load resonant DC-DC converter half bridge topology. In series load resonant topology present 3 models of operation : discontinuous conduction operation model  (ω_s<½ ω₀), continuous conduction operation model (½ ω₀< ω_s<ω₀)  and continuous conduction operation model (ω_s< ω₀) . Hardware performance reviewed from the steady state operating characteristics of the measurement converter. The measurement result of the output voltage performed 4 variation of Q : Q = 1,39 , Q = 0,80 , Q = 0,55 , dan Q = 0,37. In the type of series load resonant converter, output voltage regulation perfomed by adjusting the switching frequency. From the result and analysis, converter only be able act as lowering voltage. The measurement result showed that maximum output voltage of converter is 10,54 Volt DC with input voltage 12 Volt DC, on switching frequency 30 KHz. The largest output is achieved in Q = 0,37.

Key word : resonant, converter, steady state operating characteristics, value of Q