Pemanas Induksi dengan catu daya Inverter Half Bridge
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Pemanas Induksi dengan catu daya Inverter Half Bridge

on

  • 7,098 views

perancangan catu daya pemanas induksi menggunakan inverter dengan topologi half bridge. effisiensi inverter hingga 88 %

perancangan catu daya pemanas induksi menggunakan inverter dengan topologi half bridge. effisiensi inverter hingga 88 %

Statistics

Views

Total Views
7,098
Views on SlideShare
7,096
Embed Views
2

Actions

Likes
1
Downloads
157
Comments
0

2 Embeds 2

http://www.slashdocs.com 1
http://www.docshut.com 1

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Pemanas Induksi dengan catu daya Inverter Half Bridge Pemanas Induksi dengan catu daya Inverter Half Bridge Document Transcript

  • Makalah Seminar Tugas Akhir PERANCANGAN HALF BRIDGE INVERTER UNTUK CATU DAYA PEMANAS INDUKSI PADA ALAT EXTRUDER PLASTIK Rezon Arif Budiman 1, Agung Warsito 2, Karnoto 2 Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik – Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedarto, S.H., Tembalang, Semarang 50275 email : rezon_arif@yahoo.com, karnoto69@gmail.comABSTRACT – In the plastics processing often occur either induksi yang menghasilkan waktu pemanasan yang relatifthrough technical fault, chemical or human error that cepat dibandingkan dengan proses pemanasan secaracaused the failure of production that produce a lot of konvensional.plastic waste and recycling processes needs to be done Proses pemanasan secara induksi membutuhkanusing an instrument called the extruder so it waste can be frekuensi tinggi sehingga dibutuhkan catu daya yanguse again. This recycling process initially utilizing heat digunakan untuk mensuplai pemanas induksi tersebut.from conventional heating processes using a band heater Dalam penelitian kali ini penulis akan merancang Inverterbut it takes a long start-up and requires considerable frekuensi tinggi dengan topologi resonan paralel setengahelectric power. jembatan (half-bridge paralel resonant inverter) yang dapat In order to solve this problem, it can be used menghasilkan listrik bolak balik frekuensi tinggi yanginduction heating method. In this Final Project, it designed digunakan untuk mensuplai kumparan pemanas pada badana high frequency parallel resonant inverter power supply extruder.with half bridge topology using MOSFET as switchingdevices. Switch is controlled by the control circuit IC 4047. 1.2 Tujuan PenelitianPower supply consists of half-bridge inverter, the control Tujuan dari penelitian Tugas Akhir antara lain:circuit, a full wave rectifier. Inverter will supply the 1. Membuat perancangan Inverter Resonan Paralelheating coils which located in the extruder body. Setengah Jembatan (Half-bridge Paralel Resonant The heater that has been designed can raise the Inverter) dengan sumber tegangan 220V 50 Hz yangtemperature of the extruder up to 224.50C in 9 minutes 30 diaplikasikan untuk memanaskan extruder plastikseconds with 400 Watt power input when the inverter is hingga suhu 225oC.operated at frequency of 52 kHz. The increase in average 2. Mengetahui karakteristik perubahan daya terhadaptemperature is 0.3930C per second. Average inverter perubahan frekuensi pemicuan inverter .efficiency is 86.52%. 3. Mengetahui pengaruh kecepatan pertambahan suhu terhadap perubahan beberapa frekuensi resonan . 4. Mengetahui perbandingan daya masukan dan dayaKeywords: induction heating, extruder, half bridge keluaran dari inverter.inverter 1.3 Batasan Masalah I. PENDAHULUAN Pembahasan dibatasi pada: 1. Sumber daya listrik yang digunakan adalah tegangan1.1 Latar Belakang AC 1 Fasa 220V/50Hz. Dalam proses pembuatan barang-barang plastik 2. Inverter yang digunakan yaitu Inverter Resonansering kali terjadi kesalahan baik secara teknis, kimia Paralel topologi Halfbridge dengan komponenmaupun human error yang menyebabkan kegagalan pensaklaran menggunakan MOSFET.produksi. Kegagalan produksi ini akan menghasilkan waste 3. Rangkaian kontrol pemicuan menggunakan IC 4047./limbah plastik yang banyak dan perlu dilakukan proses daur 4. Daya keluaran pada pemanas induksi dapat diaturulang agar dapat dimanfaatkan kembali. Proses daur ulang melalui pengaturan frekuensi pemicuan dari inverter.ini disebut dengan Reclaim menggunakan sebuah alat yang 5. Sistem yang digunakan pada perancangan inverterdisebut dengan extruder. Extruder digunakan pada industri resonan ini adalah open loop.plastik untuk mengolah serpihan plastik menjadi bentuk 6. Tidak membahas adanya harmonisa tegangan dan aruspelet plastik yang nantinya akan digunakan kembali sebagai pada sisi sumber listrik.bahan baku pembuatan barang-barang plastik Proses daur 7. Tidak membahas pengaruh daya terhadap beban kerjaulang ini mulanya memanfaatkan suhu panas yang yang digunakan. Beban kerja yang digunakan tetapdidapatkan dari proses pemanasan konvensional yaitu yaitu pipa besi untuk ekstruder.menggunakan band heater / pita pemanas. Proses pemanasan 8. Seluruh komponen dan rangkaian yang digunakankonvensional ini membutuhkan waktu start-up yang lama hanya dibahas pada fungsi kerjanya masing – masing.dan membutuhkan daya yang cukup besar. Untuk mengatasi 9. Proses ekstrusi plastik menjadi pellet pada alatmasalah tersebut digunakanlah metode pemanasan secara extruder tidak dibahas secara mendetail.[1] Mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Undip [2]Dosen Jurusan Teknik Elektro Undip
  • II. DASAR TEORI menginduksi kembali konduktor sehingga timbul arus eddy seperti terlihat pada gambar 2.2b. Arus eddy ini melawan2.1 Prinsip Pemanasan Induksi arah arus utama pada bagian pusat konduktor dan searah Pemanasan induksi adalah sebuah proses pemanasan pada permukaan konduktor. Ini menyebabkan distribusi arustanpa adanya kontak fisik antara pemanas dan benda yang utama tidak merata, yaitu arus berkurang dibagian tengahdipanaskan. Hal ini berbeda dengan metode pemanasan lain dan paling besar pada bagian permukaan. Hal ini disebutdimana panas dihasilkan melalui pembakaran kemudian efek kulit.diterapkan ke benda kerja yang dipanaskan. Pemanasansecara induksi berdasarkan pada prinsip induksielektromagnetik menggunakan frekuensi tinggi. Prinsip inidijelaskan pertama kali oleh Michael Faraday pada tahun1831 [11].2.1.1 Arus Eddy [14] [17][3] Arus eddy memiliki peranan yang paling dominan Gambar 2.2 Distribusi arus konduktor yang dialiri arus ACdalam proses pemanasan induksi. Panas yang dihasilkan 2.2 Perancangan Rangkaian Elektronika Dayapada material sangat bergantung kepada besarnya arus eddy 2.2.1 Rangkaian Kontrol Menggunakan IC 4047yang diinduksikan oleh lilitan penginduksi. Ketika lilitan Komponen utama pada rangkaian kontrol adalah ICdialiri oleh arus bolak-balik, maka akan timbul medan 4047. IC 4047 merupakan jenis IC CMOS yang memilikimagnet di sekitar kawat penghantar. Medan magnet tersebut fungsi menghasilkan gelombang kotak pada mode operasibesarnya berubah-ubah sesuai dengan arus yang mengalir astable dan monostable multivibrator[19]. Dasar pemilihanpada lilitan tersebut. Jika terdapat bahan konduktif disekitar menggunakan IC ini adalah rangkaian yang digunakanmedan magnet yang berubah-ubah tersebut, maka pada cukup sederhana dan banyak tersedia di pasaran. Pada tugasbahan konduktif tersebut akan mengalir arus yang disebut akhir IC digunakan untuk menghasilkan gelombangarus eddy. pemicuan kotak dan difungsikan pada mode operasi astable multivibrator dengan duty cycle 50%.2.1.2 Rugi Histerisis, Fluks Sisa dan Gaya Koersif Periode pemicuan yang dihasilkan merupakan Rugi-rugi hysterisis memiliki peranan penting dalam fungsi dari komponen R dan C eksternal yang terpasang.proses pemanasan, namun hal ini hanya berlaku pada benda Berdasarkan datasheet IC 4047, periode pemicuan dapatyang bersifat ferromagnetik[14]. Jika sebuah kumparan ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut :dihubungkan dengan sebuah sumber arus AC, maka akan TA (10,11) = 4,40 R.Cmenghasilkan arus I, dengan nilai dari nol sampai maksimal. Sehingga 1 1Seiring dengan pertambahan arus I maka nilai H (intensitas f (10 ,11)  medan magnet) dan B (intensistas fluks) juga meningkat T A 4,40.R.C(berbanding lurus). Peningkatan nilai H dan B akan terlihat CD4047 TOP VIEWseperti gambar 2.1 C 1 14 VDD R 2 13 OSC OUT R-C COMMON 3 12 RETRIGGER ASTABLE 4 11 Q ASTABLE 5 10 Q - TRIGGER 6 9 EXT. RESET VSS 7 8 + TRIGGER Gambar 2.3 Skema IC 4047 [19] 2.2.2 Penyearah 1Fasa Gelombang Penuh Penyearah adalah salah satu konverter yang berfungsi untuk merubah tegangan bolak – balik (AC) Gambar 2.1 Induksi sisa dan gaya koersif[14] menjadi tegangan searah (DC). Salah satu jenis penyearah yang sering digunakan adalah penyearah satu fasa tak Ketika arus naik, maka medan magnet B akan naik terkontrol gelombang penuh. Penyearah jenis inidiikuti kenaikan H sesuai kurva 0a, dan ketika arus turun menggunakan susunan empat buah dioda[8].menuju nol, maka akan diikuti dengan penurunan B, akan Pada inverter dibutuhkan suplai DC yang ratatetapi penurunannya mengikuti kurva ab di atas kurva oa. dengan riak (ripple) yang sekecil mungkin. Oleh karena ituSama juga berarti jika menurunkan intensitas medan magnet, dipasang kapasitor filter. Filter kapasitor digunakan untukmaka intensitas fluks akan berusaha untuk mempertahankan menghaluskan keluaran penyearah yang mengandung riak. Vsnilainya, hal ini disebut hysteresis. Akibatnya saat H Vmditurunkan hingga mencapai harga nol, masih ada nilai 0  2 tintensitas medan (B) yang tersisa. [14] -V m VL Vm2.1.3 Efek Kulit t Jika arus bolak-balik dialirkan melalui sebuah 0 VD  2 0  tkonduktor, arus tidak tersebar secara merata. Konduktor 2tunggal yang dialiri arus AC seperti pada gambar 2.2a, akan -V m V D2,V D3 V D1,V D4dikelilingi medan magnet konsentris H(t). Medan ini akan Gambar 2.4 Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan filter kapasitor[8]
  • Besar tegangan rata rata yang dihasilkan penyearah Vm .I m 1gelombang penuh setelah dipasang kapasitor menjadi : P0  . 2   0  2 V DC  Vm 12  Q 2 .       0 dimana Vm  2 .VLN Pada saat f = f0, maka nilai ω akan sama dengan VDC  2 .VLN ω0 sehingga persamaan diatas menjadi :maka V .I P0  m m cos , dengan cosψ = 1 22.2.3 Half Bridge Paralel Resonant Inverter Vm .I m Salah satu jenis inverter yang digunakan dalam Maka P0  Wattperancangan inverter adalah topologi inverter setengah 2jembatan dengan resonan paralel. Rangkaian ini terdiri dari III. Perancangan Dan Pembuatan Perangkat Kerasdua buah saklar bidireksional S1 dan S2 serta rangkaianresonan pada beban yang terdiri dari L – C – R. Setiap saklar Blok diagram keseluruhan dari inverter frekuensiterdiri dari sebuah transistor (MOSFET) dan sebuah dioda tinggi dapat dilihat pada gambar berikut ini.antiparalel. Pada rangkaian ini dioda instrinsik di dalamMOSFET dapat digunakan sebagai dioda antiparalel. Saklarini dapat mengalirkan arus positif maupun negatif pada saatdipicu. Pada saat transistor (MOSFET) dimatikan makahanya akan mengalirkan arus negatif melalui diodaantiparalel. Transistor dipicu secara bergantian oleh VGS1 danVGS2 dengan duty ratio 50 %. Transistor tidak boleh dipicusecara bersamaan agar tidak terjadi hubung singkat padarangkaian karena arus akan langsung mengalir dari positif kenegatif. Berikut adalah rangkaian inverter setengah jembatanresonan paralel : (a) (b) [3] Gambar 2.5 Rangkaian ekuivalen resonan paralel Gambar 3.1 Blok Diagram inverter secara keseluruhan Pada rangkaian RLC paralel (resistor, induktor,kapasitor) besarnya admitansi total adalah : 3.1 Rangkaian Kontrol Menggunakan IC 4047 Pada penelitian tugas akhir ini, inverter dapat dioperasikan pada frekuensi 5 kHz – 225 kHz. Berdasarkan j ωC persamaan yang ada pada datasheet IC 4047 seperti yang tertulis dibawah ini : t  4,40  RC 1 f  4,40  RC [18] Gambar 2.6 Rangkaian ekuivalen resonan paralel Kapasitor yang digunakan sebesar 1 nF sehingga nilaiAdmitansi total resistor yang harrus digunakan adalah 1 1   1  1 = 1  j  jC RT  1 Z total R jL  j R L 4, 40  CT  f osc C f maksimal 225 kHz , R  1  1010,10  1 1  1  T 4,40  10 9  225.103   j  C   Z total R  L  f minimal 5 kHz , RT  1  45454,55Saat resonansi 4,40  10 9  5.103 1 1 1 Kemudian dengan menyesuaikan komponen yang tersedia C   0  C  2  L L LC dipasaran yaitu : 1 1 CT: 1 nF ; RT: 1000  ; VR: 50 K  f0  2 LC Daya keluaran Inverter resonan paralel ditunjukkanoleh persamaan berikut : 2 I m .R Vm .I m P0   cos 2 2
  • 3. Menentukan MOSFET yang digunakan Hal yang perlu diperhatikan antara lain :  Tegangan kerja MOSFET Tegangan keluaran penyearah gelombang penuh sebesar 311 Volt DC. Tegangan inilah yang harus mampu ditahan oleh MOSFET.  Arus Maksimal Inverter dirancang bekerja dengan daya maksimal 400 W. Maka resistansi beban minimal sebesar : 2 8V S 8.30 2 R   1,825  P0 3,14 2.400 2 Besarnya arus maksimal yang mengalir pada sisi Gambar 3.2 Rangkaian Kontrol Pemicuan dengan IC 4047 keseluruhan sekunder trafo stepdown sebesar : Vm 4V S 4VS cos Im    Z  .Z R3.2 Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh Pada kondisi resonan nilai Z = R maka ψ =1 Rangkaian penyearah gelombang penuh satu fasa tak 4V 4.30terkontrol ini menggunakan dioda bridge KBPC3506 yang I  S  m  20,93 Ampere R  .1,825membentuk konfigurasi penyerah gelombang penuh. Dioda Maka arus yang mengalir di MOSFET dan sisi primerini mampu bekerja pada tegangan 220 V dan kemampuan trafo stepdown yaitu :mengalirkan arus hingga 35 A. Hasil tegangan keluaran Ns 6dioda ditapis oleh dua buah kapasitor polar 470 uF agar I I . primer  20,93.  4,05 Ampere mdidapatkan tegangan searah dengan riak yang rendah. Np 31 Berdasar pada ketentuan diatas maka MOSFET yang dipilih untuk digunakan dalam perancangan inverter ini adalah MOSFET SK2611 Toshiba dengan spesifikasi sebagai berikut :  Drain – source breakdown voltage : 900 Volt  Gate – source breakdown voltage : 30 Volt Gambar 3.3 Rangkaian penyearah gelombang penuh satu fasa  Gate – threshold voltage : 4 Volt  Drain current : 9 Ampere3.3 Rangkaian Inverter Resonan Paralel  Drain source ON resistance RDS (ON) : 1,1 Ω Arus dalam perhitungan hanya digunakan untuk perancangan karena arus sebenarnya tergantung pada beban dan bahan yang akan dipanaskan. Arus maksimal yang mengalir pada perancangan sebesar 4,05 A. 4. Membuat kumparan kerja (work coil) Dalam perancangan kumparan kerja atau kumparan pemanas ini harus diperhatikan kapasitas arus yang akan digunakan . Karena resistansi benda tidak dapat diketahui, maka digunakan kawat dengan diameter yang cukup besar Gambar 3.4 Rangkaian daya inverter resonan paralel agar lebih kuat dilewati arus besar jika tahanan benda terlalu kecil. Pada tugas akhir ini digunakan kawatLangkah dalam perancangan inveter yaitu :1. Menentukan spesifikasi inverter. berbentuk pipa tembaga dengan diameter 6 mm. Jumlah Inverter yang akan dirancang memiliki spesifikasi sebagai lilitan pada kumparan kerja adalah 7 lilit. berikut : 5. Mengukur nilai Induktansi Kumparan Besar nilai kumparan kerja untuk pemanas yang digunakan  Inverter bekerja pada tegangan 220 V / 50 Hz . adalah sebesar 2,13 μH.  Frekuensi resonan 52 kHz, 75 kHz, dan 100 kHz 6. Mengukur nilai kapasitor resonan  Daya maksimal inverter 400 W. Pada perancangan tugas akhir ini dilakukan untuk tiga2. Menentukan perbandingan Trafo Stepdown variasi frekuensi resonan. Nilai kapasitor yang digunakan Trafo stepdown rangkaian daya digunakan untuk adalah 1,19 μF; 2,09 μF; dan 4,29 μF. Sehingga frekuensi menurunkan tegangan dari nilai 155 Volt menjadi resonan dapat ditentukan sebagai berikut: tegangan kerja 30 . Trafo yang digunakan harus dapat 1 bekerja pada frekuensi tinggi sehingga digunakan trafo inti f0  ferit. Perbandingan trafo yang direncanakan adalah 1 : 5 , 2 LC agar sesuai dengan tegangan kerja yaitu : Untuk nilai C = 1,19 μF, f = 100 kHz, untuk nilai C = 2,09 Np Vp Np 155 Np 155 Np  31 lilitan μF f = 75,4 kHz, untuk nilai C = 4,29 μF f = 52,67 kHz    Ns Vs Ns 30 6 30Dengan perbandingan ini maka diperkirakan kumparan 7. Menentukan tegangan kapasitor resonanprimer akan menahan tegangan 5 Volt per lilitan, sedangkan Besarnya tegangan yang harus ditahan oleh kapasitorkumparan sekunder akan menahan tegangan 5 Volt per lilit. ditentukan oleh nilai faktor kualitas rangkaian. Pada kondisi paling buruk misalkan nilai faktor kualitas
  • rangkaian adalah 10, maka tegangan maksimal yang harus 4.2 Pengujian Pengaturan Frekuensi Terhadap dapat ditahan oleh kapasitor adalah sebagai berikut: Perubahan Daya Inverter 4VS QL 4.30.10 Daya yang digunakan oleh inverter resonan dapat diaturVCM (max)  VL (max)  QLVm    382,16 V dengan cara merubah frekuensi kerja dari inverter tersebut.  3,14 Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh Kapasitor yang digunakan adalah 104pF / 630 Volt frekuensi terhadap daya yang dikonsumsi oleh inverter. sehingga dengan nilai ini diharapkan kapasitor dapat lebih Frekuensi yang digunakan pada pengujian kali ini adalah handal. 100 kHz, 75 kHz, dan 52 khz disesuaikan dengan kapasitor resonan yang dipasang tanpa merubah nilai induktansi IV. PENGUJIAN dan ANALISA kumparan pemanas. Suplai tegangan yang digunakan berasal dari jala – jala PLN dengan tegangan 220 Vac, frekuensi 50 Setelah dilakukan perancangan dan pembuatan Hz. Berdasar pada ketiga hasil pengujian perubahanperangkat keras maka selanjutnya dilakukan pengujian dan frekuensi terhadap perubahan daya inverter maka dapatanalisa terhadap masing-masing blok dan sistem secara dibandingkan melalui grafik perbandingan daya dankeseluruhan. frekuensi untuk tiap frekuensi kerja resonan seperti yang terlihat pada gambar berikut :4.1 Pengujian Bentuk Gelombang Keluaran Bentuk gelombang keluaran hasil pengukuran pada 520output IC 4047 dan keluaran driver trafo pulsa dapat dilihat 480pada gambar 4.1 440 400 360 Daya (Watt) 320 280 F = 100 kHz 240 F = 75 kHz 200 F = 52 kHz 160 120 80 Gambar 4.1 Bentuk gelombang hasil pengujian keluaran IC 4047 dan 40 driver trafo pulsa 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 Pengukuran diatas diambil pada skala 10 μs/div dan 5 Frekuensi (kHz)V/ div. Sehingga dapat dihitung besarnya frekuensi dan Gambar 4.4 Grafik perubahan frekuensi terhadap dayategangan sebagai berikut : 1T = 1,6 x 10 μs/div = 16 μs, f  = 62,5 kHz 4.3 Pengujian Kenaikan Suhu Panas 16s Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkatdengan amplitudo peak to peak = 3,2 x 5 V/div = 16 Volt. kecepatan kenaikan suhu benda kerja pada beberapa variasiMOSFET SK2611 memiliki tegangan pemicuan VGS frekuensi resonan. Pengukuran ini dilakukan menggunakanmaksimal ± 30 Volt sehingga tegangan keluaran driver dan Termometer Digital Krisbow dengan suhu ruangan awal 290trafo pulsa ini sudah cukup aman dan sesuai untuk memicu C. Frekuensi yang digunakan dalam pengujian ini yaitu 100MOSFET pada rangkaian daya. kHz, 75 kHz, dan 52,63 kHz. Tegangan sumber yang digunakan untuk suplai daya yaitu dari jala –jala PLN Bentuk gelombang sisi primer dan sekunder trafo dengan tegangan 220 V frekuensi 50 Hz.stepdown pada rangkaian inverter dapat dilihat pada gambar4.2 240 220 200 180 160 S u h u (C ) 140 120 100 80Gambar 4.2 Gelombang tegangan sisi primer dan sekunder trafo stepdown 60 f = 100 kHz 40 f = 75 kHz 20 f = 52 kHz 0 0 88 1 76 2 64 3 52 4 40 5 28 6 16 7 04 7 92 8 80 9 68 10 56 11 44 12 32 13 20 14 08 14 96 15 84 16 72 17 60 18 48 19 36 20 24 21 12 Waktu (detik) Gambar 4.5 Grafik pertambahan suhu pada berbagai kondisi f resonan Gambar 4.3 Gelombang tegangan induktor dan kapasitor resonan
  • 4.4 Pengujian Perbandingan Daya Masukan dan Tabel 4.1 Efisiensi inverter resonan Keluaran Inverter Frek. Resonan P in (Watt) P out (Watt) Efisiensi Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan 52 kHz 452 400 88,495%daya atau efisiensi inverter. Daya masukan (P.in) diukur 75 kHz 251 222 88,44%menggunakan Power Quality Analyzer HIOKI. Untuk dayakeluaran (P.out) dihitung berdasarkan nilai parameter 100 kHz 151 124,8 82,65%tegangan dan arus pada sekunder trafo stepdown yang diukur Dari tabel 4.1 diatas didapatkan efisiensi rata ratamenggunakan osiloskop. invertersebesar 86,52 % Berikut adalah hasil pengukuran daya masukan inverter 4.5 Pengujian Extruderpada frekuensi kerja 52 kHz dengan menggunakan power Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui hasilquality analyzer. pemanasan pada Extruder yang digunakan untuk melelehkan plastik. Extruder digerakkan oleh motor DC yang dikopel langsung ke poros extruder. Hasil dari pengujian ini adalah pertambahan suhu pada extruder sehingga dapat melelehkan plastik. Frekuensi inverter yang mencatu kumparan adalah sebesar 52 kHz karena pada frekuensi ini didapatkan daya terbesar dan proses pemanasan yang cepat. (a) (b) Gambar 4.6 Daya masukan inverter pada frekuensi 52 kHz Hasil pengukuran daya pada sisi keluaran yang diambilmenggunakan osiloskop dapat dilihat pada gambar berikut : Gambar 4.8 proses pelelehan plastik a. Tegangan keluaran b. Arus keluaran Gambar 4.7 Daya keluaran inverter pada frekuensi 52 kHz Dari gambar 4.6 diatas dapat dilihat bahwa tegangankeluaran berupa sinusoidal dengan skala pengukuran 1 v/divdan faktor pengali 10 x maka besarnya tegangan maksimumyang terukur adalah V pp 4, 4.1.10 Gambar 4.9 Hasil pelelehan plastikVm  Vm   22 Volt 2 2 V. PENUTUP Untuk arus, pengukuran dilakukan dengan memasang 5.1 Kesimpulanresistor secara seri dengan rangkaian yaitu menggunakan Berdasarkan pada perancangan,pengujian dan analisaresistor sebesar 0.055 Ω. Dengan skala pengukuran 2 v/div yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulandan faktor pengali 1 maka nilai terukur sebenarnya adalah : sebagai berikut : V 2  2  1 ; I  36,3636 A 1. Catu daya inverter halfbridge resonan paralel frekuensi I m  PP ; I m  m 2.R 2.0,055 tinggi yang telah dirancang dan dibuat dapat bekerja padaDari hasil pengukuran diatas maka dapat dihitung daya tegangan 220 Volt AC/ 50 Hz dengan frekuensi inverter 5keluaran inverter dengan persamaan : kHz sampai 225 kHz. V I V .I 2. Penggunaan daya inverter dapat diatur dengan mengatur Pout  m m cos Pout  m m cos , nilai cos ψ = 1 besarnnya frekuensi pemicuan inverter. Dari pengujian 2 2 2 didapat daya terbesar yaitu pada saat inverter bekerjaMaka Pout  V m .I m 22  36,36 P  399,96 Watt dengan frekuensi 52,67 kHz dengan daya input 452 W Pout  out dan daya output 400 W. 2 2≈ 400 Watt 3. Frekuensi yang diterapkan pada saat proses pemanasan Dengan daya masukan sebesar 452 Watt dan daya extruder sebesar 52 kHz karena pada frekuensi ini didapatkeluaran sebesar 400 Watt maka dapat dihitung daya terbesar dan kenaikan suhu pada badan extruderperbandingan daya masukan dan keluaran inverter sebagai yang lebih cepat.berikut : 4. Perbandingan daya input dan daya output inverter terbesar P out yaitu pada frekuensi 52 kHz sebesar 88,495 % 400  100% ;    100% ;   88,495% 5.2 Saran Pin 452 1. Penelitian ini dapat dikembangkan lagi dengan membuat Sehingga pada frekuensi 52 kHz didapat efisiensi sistem kontrol close loop pada rangkian pemicuannya.inverter sebesar 88,495 % 2. Jika menginginkan daya yang lebih besar maka dapat digunakan metode full bridge series resonant inverter .
  • 3. Efisiensi yang lebih tinggi dan pengaturan daya secara [19.] --------,CD4047BC Low Power Monostable/Astable otomatis dan adaptif pada inverter dapat dibuat dengan Multivibrator, Fairchild Semiconductor, 1999 sistem phase shifting PWM pada kontrolnya [20.] --------, Induction Heating, (Online ), menggunakan IC UCC 3895. (http://www.richieburnett.co.uk diakses 20 Maret 2011 jam 7:25:37 AM) DAFTAR PUSTAKA [21.] --------, Inverter (electrical),[1.] Balogh Laszlo, Design And Application Guide For (http://www.wikipedia.org Wikipedia, the free High Speed MOSFET Gate Drive Circuits. encyclopedia: diakses 20 Maret 2011 jam 13:51 )[2.] Callebaut Jean, Power Quality and Utilisation Guide, [22.] --------, Series Resonant Induction Heater – (Online) www.leonardo-energy.org, 2007 (http://www.blogspot.com/uzzors2k diakses 29 April[3.] Dwi Baskara. Rieza, Perancangan Inverter Resonan 2011 jam 10:20:13 ) Paralel Frekuensi Tinggi Menggunakan IGBT Sebagai Pemanas Induksi, Universitas Diponegoro, BIODATA 2012.[4.] Jung-gi Lee, Sun-kyoung Lim, Kwang-hee Nam, Rezon Arif B. (L2F008082) Dong-ik Choi, Design Method of an Optimal Induction Heater Capasitance for Maximum Power Penulis lahir di Semarang, 3 Mei Dissipation and Minimum Power Loss Caused by 1990. Menempuh jalur pendidikan ESR. dasar di TK Nurul Islam Semarang,[5.] Kang C.H., Sakamoto H., Harada K, A Half-Bridge SD Negeri Purwoyoso 03 Semarang, Converter using Series-Resonant Technology and SMP N 1 Semarang, dan SMA Saturable Inductor Commutation, Energy Electronic Negeri 3 Semarang dan saat ini Laboratory Sojo University, Japan, 2001. sedang menjalani pendidikan S1 di[6.] Kazimierczuk Marian K, Czarkowski Darius, Teknik Elektro Universitas Resonant Power Converter, John Wiley and Sons, Diponegoro Semarang Konsentrasi Inc. Teknik Energi Listrik.[7.] Kurniawan, Singgih, Sistem Induction Heater Mesin Extruder Untuk Pengolahan Waste Pada Proses Mengetahui, Reclaim, Laporan Kerja Praktek, Universitas Diponegoro 2011. Pembimbing I Pembimbing II[8.] M. Rashid, Power Electronics Circuit, Device, and Aplication 2nd, Prentice-Hall International Inc, 1988.[9.] Nugraha. Alberth Z, Agung Warsito, Abdul Syakur, Perancangan Modul Inverter Frekuensi Tinggi Sebagai Pemanas Induksi Untuk Aplikasi Pengering Pakaian, Universitas Diponegoro, 2010. Ir.Agung Warsito, DHET Karnoto, ST, MT.[10.] Pratama. Pandu Sandi, Agung Warsito, Karnoto, NIP. 195806171987031002 NIP. 196907091997021001 Perancangan Inverter Resonan Seri Frekuensi Tinggi Sebagai Suplai Pemanas Induksi Pada Alat Pemanas Bearing, Universitas Diponegoro, 2010.[11.] Rudnev Valery, Loveless Don, Cook Raymond, Handbook of Induction Heating, Marcel Decker, Inc, New York, 2003.[12.] Satriansyah , Adam, Rangkaian AC Paralel R-L-C, (Online), (http://ntrux.wordpress.com/2011/07/07/rangkaian-ac- paralel-r-l-c/, diakses 2 Juni 2012 jam 14:12 )[13.] Sippola Mika, Developments for the High Frequency Power Transformer Design and Implementation .[14.] Wildi Toldore. Electrical Machine, Driver, and Power Systems, Prentice-Hall International Inc, 1981.[15.] Wong Fu Keung, High Frequency Transformer for Switching Mode Power Supply, School of Microelectronic Engineering, Faculty of Engineering and Information Technology, Griffith University, Brisbane, Australia. 2004.[16.] Zinn Stanley, Semiatin SL, Coil design and fabrication: basic design and modifications, Heat Treating, 1988.[17.] ------, AN9012 : Induction Heating System Topology Review, Fairchild semiconductor, 2000.[18.] -------, Buku Teknik Elektronika , PPPPTK/VEDC Malang