Desain dan Implementasi Unipolar SPWM Inverter VSI Satu Fasa untuk Praktikum di Laboratorium Elektronika Daya

Kegiatan praktikum di Jurusan Teknik Elektro Universitas Brawijaya memegang peranan penting dalam menunjang kegiatan perkuliahan. Peralatan praktikum di Laboratorium Elektronika Daya jurusan Teknik Elektro umumnya berasal dari luar negeri. Karena itu, jika terjadi kerusakan alat dan komponen maka terjadi kesulitan dalam pengadaan komponen dan pembenahan alat tersebut. Praktikum yang dilaksanakan di Laboratorium Elektronika Daya meliputi: penyearah (AC-DC), pengaturan tegangan AC (AC-AC), dan DC chopper (DC-DC). Praktikum mengenai inverter (DC-AC) belum bisa dilaksanakan karena tidak adanya modul praktikum untuk itu. Pada penelitian ini dilakukan desain dan implemtasi inverter satu fasa Voltage Source Inverter (VSI). Metode switching untuk inverter yang digunakan adalah unipolar Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM). Pada perancangan rangkaian kontrol inverter meliputi ATMega8 sebagai pembangkit sinyal switching unipolar SPWM, Optocoupler 4N25 sebagai isolasi ground antara ATmega8 dengan IR2110 dan IR2110 sebagai driver gate transistor rangkaian full bridge inverter. Rangkaian full bridge inverter menggunakan transistor IRFP460 sebagai komponen switching tegangan tingginya. Inveter dirancang agar frekuensi keluaran dan tegangan keluaran inverter bisa diatur. Pengaturan frekuensi dilakukan dengan mengatur nilai register ICR1 pada ATmega8 sedangkan pengaturan tegangan dilakukan dengan mengatur indeks modulasi amplitudo (Ma) terhadap perubahan frekuensi yang terjadi. Hasil pengujian mengunakan tegangan DC 240 volt dengan beban resistif sebesar 230 ohm menghasilkan tegangan AC dengan frekuensi dapat diatur dari10-80 Hz dan nilai tegangan efektif 75-210 volt. Nilai frekuensi keluaran inverter telah sesuai dengan setpoint yang diberikan. Frekuensi switching yang dihasilkan 1-8 KHz dengan indeks modulasi frekuensi (Mf) sebesar 100. Nilai THD terkecil dihasilkan sebesar 8.7% saat nilai Ma=1.1. Pengujian alat dengan beban motor induksi 300 watt menunjukan kecepatan motor bisa diatur dengan range 210-1711 rpm. Rasio V/f untuk frekuensi 50 Hz adalah sebesar 3.59