Buck Boost Converter

1 1.1

BUCK-BOOST CONVERTER

TUJUAN

1. Praktikan dapat memahami prinsip dasar Buck-Boost Converter 2. Praktikan dapat menganalisa dan menyimpulkan hasil praktikum 1.2

DASAR TEORI

Buck Boost Converter berfungsi mengkonversi tegangan input menjadi lebih kecil atau menjadi lebih besar disisi output. Converter ini merupakan kombinasi antara buck converter dan boost converter.

Gambar 5.1 Rangkaian buck boost converter Analisis Rangkaian

Gambar 5.2 Rangkaian pengganti buck boost converter (a)

transistor ON

(b)

transistor OFF

Selama transistor ON, maka rangkaian pengganti dari buck boost converter adalah sebagaimana dalam gambar x.x. Dari gambar tesebut dapat dijelaskan bahwa tegangan drop di induktor sama dengan tegangan tegangan input.

Vin  V L

Sehingga arus yang mengalir dalam induktor akan naik secara linier, yang besarnya tergantung dari lama menutupnya transistor (ton).

VL  L

di dt

 d i 

1 VL d t L

 I L 

1 Vin t on L ...(1)

Lama ton adalah sama dengan duty cycle dikalikan periode gelombang (DT). Sehingga rumus diatas bisa dituliskan dalam bentuk persamaan yang lain.

I L 

1 (Vin ) DT L

Selama transistor OFF, maka rangkaian pengganti dari buck boost converter adalah sebagaimana dalam gambar x.x. Dari gambar tersebut dapat dijelaskan bahwa tegangan drop induktor sama dengan tegangan output.

V out  V L

...(2)

Sehingga arus yang mengalir dalam induktor akan turun secara linier, yang besarnya tergantung dari lama membukanya transistor (toff). Dimana toff = T - ton.

VL  L

di dt

 d i 

1 VL d t L

 I L 

1 Vout (T  t on ) L ...(3)

Lama (T-ton) adalah sama dengan 1 dikurangi duty cycle dikalikan periode gelombang (1-D)T. Sehingga rumus diatas bisa dituliskan dalam bentuk persamaan yang lain.

I L 

1 Vout (1  D)T L

Gambar 5.3 Hubungan pwm dan bentuk arus pada induktor

Dari dua persamaan diatas, yaitu pers. 1 dan pers. 3 pada saat kondisi steady state, yaitu IL arus naik dan IL arus turun:

I L 

1 Vin t on L

& I L 

1 Vout (T  t on ) L

Dari persamaan tersebut jika arus naik dan arus turun dijumlahkan akan sama dengan nol, sehingga didapatkan persamaan dibawah ini.

Vout  Vin

t on D  Vin T  t on (1  D)

...(4)

Dari persamaan diatas, dengan mengubah variasi nilai ton = 0 – T, maka nilai Vout akan bergeser mulai dibawah Vin kemudian naik sampai lebih besar Vin. Perhitungan nilai induktor L Dengan menggunakan penurunan dan cara yang sama dengan dua converter yang diatas, maka nilai L minimum untuk menentukan buck boost converter bekerja di CCM adalah

L min



1 1 D Vin t on  Vin I L I L f

...(6)

1.3

RANGKAIAN PERCOBAAN

1.4

ALAT DAN BAHAN

1.5

1. Modul Buck-Boost Convereter

1

2. Power Supply DC

1

3. Multitester Digital

1

4. Osiloskop

1

5. Lampu Pijar

1

LANGKAH KERJA 1. Siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan. 2. Buat rangkaian seperti gambar rangkaian, atur tegangan input 10 volt frekuensi switching = 40Khz, dan atur duty cycle sesuai tabel, kemudian ukur tegangan output, arus output dan arus input. 3. Amati bentuk pulsa PWM dan tegangan output osiloskop. Gambar di kertas millimeter. 4. Amati tegangan VDS(drain-source) dan VGS (gate-source) pada oscilloscope. 5. Bandingkan hasil pengukuran untuk beberapa data. 6. Tentukan prosentase perbedaan hasil pengukuran dengan teori. 7. DATA PENGUKURAN Vin (volt)

Iin (A)

Duty cycle

Vo(exp)

Vo(cal)

Io

D (%)

(volt)

(volt)

(A)

10

20

10

30

10

40

10

50

(%)

10

60

10

70

10

80