Mengubah Tegangan 12 VDC ke 220 VDC (DC to DC Converter)

Konverter DC-DC berlaku seperti halnya trafo/transformer yang mengubah tegangan AC tertentu ke tegangan AC yang lebih tinggi atau lebih rendah. Tidak ada peningkatan ataupun pengurangan daya masukan selama pengkonversian bentuk energi listriknya, sehingga secara ideal persamaan dayanya dapat dituliskan dengan persamaan sebagai berikut :

Konverter DC-DC dapat dibagi menjadi 2 kategori besar, yaitu yang terisolasi dan yang tak terisolasi. Kata ’isolasi’ disini secara sederhana bermakna adanya penggunaan trafo (isolasi galvanis) antara tegangan masukan dan tegangan keluaran konverter DC-DC. Beberapa sumber menyebutkan bahwa konverter DC-DC yang tak terisolasi dengan istilah direct converter, dan konverter yang terisolasi dengan istilah indirect converter.

Power supply atau dalam Bahasa Indonesia lebih dikenal dengan istrilah catu daya berfungsi untuk menkonversikan satu bentuk sumber listrik ke beberapa beberapa bentuk tegangan dan arus yang dibutuhkan oleh satu atau lebih beban listrik. Sistem catu-daya modern saat ini bekerja dalam mode pensaklaran, switching, dan mempunyai efisiensi yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan sistem catu-daya linier. Salah satu komponen utama dari sistem catu daya mode switching adalah konverter DC-DC yang akan penulis bahas pada artikel berikut ini.

                                                 Gambar. Rangkaian DC to DC Converter

Bahan-bahan yang digunakan:

1. Resistor 8,2k ohm [R1]

2. Resistor 150k ohm

3. Resistor 10 ohm

4. Resistor 10k ohm

5. Resistor 0,1 ohm (2 buah)

6. Resistor 1k ohm

7. Resistor 4,7k ohm

8. Resistor 12k ohm (2 buah)

9. Resistor 390k ohm

10. Kapasitor 4,7nF

11. Kapasitor 100nF

12. Kapasitor 150pF

13. Kapasitor 330pF

14. Kapasitor ELKO (2 buah)

15. Kapasitor 100nF (2 buah)

16. MOSFET IRF540N

17. Sekring 10 Ampere

18. Trafo flyback (berfrekuensi tinggi)
19. UC3843
20. Heatsink (pendingin mosfet)

Berikut adalah Rangkaian yang saya buat di PCB:

 Gambar. Dari Samping

Dari gambar di atas terlihat dipasang connector hijau pada input. Agar mudah dipasang kedua kabel tersebut (merah dan biru). Kabel merah adalah positif dan kabel biru adalah negatif.

Gambar. Dari Atas

Dari gambar di atas bekerja dimulai dari input (sebelah kanan) sampai ke output (sebelah kiri). Pada output juga dipasang connector.

Cara Kerja:

Jadi, dalam percobaan ini bertujuan untuk mengubah tegangan 12 VDC menjadi 220 VDC dengan sistem DC to DC Converter. Di sini kita menggunakan mode switching dengan frekuensi yang cukup tinggi yaitu 45,2 kHz. Untuk menghasilkan frekuensi yang tinggi, maka di sini menggunakan kapasitor bernilai pico farad.

                                

                         

                                           Gambar. Input ke FET, ouput PWM saat full width

Gambar di atas adalah gelombang output dari rangkaian ini. Gelombang tersebut maksudnya adalah dalam selang waktu tertentu, IC bekerja dalam keadaan on/off untuk menstabilkan tegangan output yaitu 220 volt. Mosfet yang digunakan hanya satu, menghasilkan arus tinggi yaitu 10A. Untuk menahan arus yang berlebihan, maka dibutuhkan satu buah sekring 10 A. Dengan tegangan 12 volt, maka daya yang didapat adalah 120 Watt. Kemudian masuk ke Trafo untuk dinaikan tegangannya. Trafo yang digunakan adalah trafo mode switching berfrekuensi tinggi (flyback). Jika dilihat dari gambar, ukuran trafonya kecil. Output dari trafo, arus kembali kecil lagi, tegangan menjadi 220 volt. Usahakan percobaannya stabil. Jangan sampai heatsinknya panas.

Sumber:
[1] https://indone5ia.wordpress.com/2011/09/02/sekilas-mengenai-konverter-dc-dc/