Inverter Full-Bridge Phase Shifted PWM (FBPS-PWM) Zero Voltage Switching (ZVS) sebagai bagian dari Konverter DC-DC 311/100V 300W

TONI, Dr. Eng. F. Danang Wijaya, S.T., M.T., Eka Firmansyah, S.T., M.Eng., Ph.D.

2014 | Skripsi | TEKNIK ELEKTRO

Inverter full-bridge sebagai bagian dari konverter DC-DC yang diaplikasikan sebagai battery charger memiliki peran yang penting dalam sistem konverter ini. Pada bagian inverter inilah pengendalian tegangan dilakukan. Selain itu bagian penting lainya dalam sistem konverter ini adalah transformator frekuensi tinggi yang berfungsi untuk menurunkan tegangan ke tegangan rating keluaran konverter dan sebagai isolasi galvanik antara sisi input dan output konverter. Konverter dengan metode konvensional yang sering ada mempunyai kekurangan pada effisiensi daya keluaran yang rendah karena masih menggunakan metode hard switching. Oleh karena itu penelitian tentang konverter DC-DC khususnya pada bagian inverter full-bridgedilakukan dengan merubah metode hard switching menjadi soft switching yaitu dengan menggunakan metode phase-shifted pulse width modulation (PSPWM) untuk mendapatkan zero voltage switching (ZVS) sehingga rugi-rugi daya yang terjadi dapat diminimalkan. PSPWM juga mampu menghemat kebutuhan energi untuk pengisian kapasitor parasitic MOSFET dengan charge dan discharge pasangan MOSFET atas bawah serta memanfaatkan arus yang disimpan oleh induktans bocor trafo. Selain itu untuk meningkatkan effisiensi daya konverter juga dilakukan penelitian pada bagian transformator frekuensi tinggi. Pemilihan jenis komponen, ukuran komponen serta perancangan yang sesuai diharapkan dapat meningkatkan effisiensi transformator ini. Pada penelitian ini, konverter yang dibuat diuji dengan menggunakan beban resistif berupa beberapa lampu pijar yang diparalel dengan total daya hampir mencapai daya rating sistem konverter yang dibuat yaitu 300W. Hasilnya adalah effisiensi keluaran konverter disisi sekunder transformator mencapai lebih dari 92%. Selain itu penggunaan transformator frekuensi tinggi dapat mengeliminasi transformator frekuensi rendah sehingga tercipta konverter dengan effisiensi tinggi dengan ukuran yang lebih kecil dan ringan.

Full-bridge inverter as a part of DC-DC converter that is applicated as battery charger is important part for this converter. In this part,controlling output voltage is done. The other important part of DC-DC converter is high frequency transformer. Transformer is used to convert input voltage to a spesific output voltage and also for isolate between input side and output side when short circuit happen. Converter that use conventional method has low output power efficiency because it use hard switching method. Because of that, research about DC-DC converter espescially in the full-bridge inverter with soft-switching method that use phase-shifted pulse width modulation (PSPWM) to get zero voltage switching is done. So, power losses can be decreased. PSPWM also able to save energy needs for charging the parasitic capacitor with charge and discharge the MOSFET pair up-down and make use of stored current in the transformer leakage inductance. Increase power efficiency can be done by improve in high frequency transformer. Choosing kind of component, size of component and good design of converter can improve power efficiency of the high frequency transformer. In this study, the converterwas tested by resistive load in the form of lamps.The results showed that the efficiency of the converter can achieve more than 92%. More offer, high-frequency transformer can be used to eliminate low-frequency transformer in order to get an efficient converter, small size and light weight-power.

Kata Kunci : inverter full-bridge, phase shifted, zero voltage switching, transformator frekuensi tinggi, konverter DC-DC