Rancang bangun pembangkit Sinusoidal Pulse Width Modulation berbasis arduino

Abstract

Kebutuhan energi listrik domestik mayoritas berbentuk gelombang sinusoida pada frekuensi 50 Hz. Sumber energi terbarukan mayoritas berbentuk dc atau daya dengan frekuensi tidak terkontrol. Untuk itu diperlukan alat yang dapat mengontrol bentuk gelombang dan frekuensinya. Alat ini disebut inverter. Inti dari inverter sinusoida terletak pada kontrol switching, dimana bentuk gelombang dan frekuensi ditentukan pada alat kontrol ini, salah satunya adalah gelombang SPWM. Dipasaran tersedia pembangkit SPWM seri EGS002, modul ini beroperasi pada frekuensi tetap 50 HZ atau 60 Hz, sehingga tidak bisa digunakan untuk membangkitkan daya listrik dengan frekuensi yang variabel. Untuk itu dilakukan penelitian ini, tahap awal adalah membuat pembangkit SPWM berbasiskan arduino dengan spesifikasi semirip mungkin dengan EGS-002. Sistem yang dibangun terdiri dari arduino uno sebagai pembangkit sinyal SPWM, driver IR-2110 sebagai penyedia tegangan mengambang (bootstrap) untuk transistor MOSFET tipe-N IRZF44N pada rangkaian H-bridge. Hasil yang didapatkan adalah mikrokontroller arduino uno bisa membangkitkan sinyal SPWM dengan hasil berupa gelombang sinusoida murni dengan frekuensi 50 Hz.

ABSTRACT

Domestic electrical energy needs are in the form of sinusoidal waves at a frequency of 50 Hz. The majority of renewable energy sources are in the form of dc or power with uncontrolled frequency. For that we need a tool that can control the waveform and frequency. This device is called an inverter. The essence of the sinusoidal inverter lies in the switching control, where the waveform and frequency are determined by this controller, one of which is the SPWM wave. In the market, there is an EGS-002 series SPWM generator, this module operates at a fixed frequency of 50 Hz or 60 Hz, so it cannot be used to generate electrical power with a variable frequency. For this reason, this research is carried out, the initial stage is to make an Arduino-based SPWM generator with specifications as close as possible to the EGS-002. The system built consists of Arduino Uno as a SPWM signal generator, IR2110 driver as a floating voltage provider (bootstrap) for the IRZF44N N-type MOSFET transistor in the H-bridge circuit. The results obtained are the Arduino Uno microcontroller can generate SPWM signals with the results in the form of pure sinusoidal waves with a frequency of 50 Hz.