Simulasi Pengaruh Duty Cycle, Kapasitor, Induktor Pada Rangkaian Buck Converter Sistem Kendali Turbin Angin Di PT. Lentera Bumi Nusantara

Abstract

Upaya pengadaan dan pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) skala mikro yaitu TSD-500 Watt telah dilakukan oleh PT.Lentera Bumi Nusantara. Tegangan yang dihasilkan oleh generator di PT. Lentera Bumi Nusantara yakni tegangan AC 3 phasa. Untuk dapat menyimpannya kedalam baterai, maka rangkaian yang dibutuhkan adalah rangkaian kontroler untuk mengubahnya menjadi tegangan DC agar dapat disimpan kedalam baterai. Sedangkan untuk merubah besar tegangan DC tersebut dapat menggunakan rangkaian converter salah satunya adalah buck converter. Buck converter merupakan salah satu rangkaian kontroler yang terdapat di turbin angin TSD 500 watt untuk menurunkan tegangan DC sebelum tegangan masuk kedalam penyimpanan baterai. Prinsip kerja dari buck converter ini tidak terlepas dari adanya fungsi dioda yang digunakan. Dalam rangkaian buck converter, dioda mengalami dua keadaan yaitu forward bias dan reserve bias yang disebabkan karena adanya saklar atau MOSFET dalam keadaan ON/OFF. Keadaan saklar tersebut terjadi karena adanya pengaruh dari nilai duty cycle yang diberikan, sedangkan pengaruh dari saklar akan berdampak pada keadaan dioda yang nantinya akan berpengaruh pada prinsip kerja dari kapasitor dan induktor. Kapasitor berpengaruh dalam penguatan tegangan sehingga semakin besar nilai dari kapasitornya maka semakin besar pula tegangan keluarannya. Berbeda dengan kapasitor, induktor sendiri berpengaruh dalam penguatan arus yang mana semakin besar nilai induktansi yang diberikan, maka tegangan keluaran akan semakin kecil. PT. Lentera Bumi Nusantara sendiri memiliki kapasitas penyimpanan baterai sebesar 24 volt. Hasil dari simulasi menunjukkan bahwa untuk menurunkan tegangan dari 48 volt ke 24 volt dibutuhkan nilai duty cycle sebesar 0.5, nilai kapasitor sebesar 0.00025 F dan nilai induktor sebesar 0.00075 H.

Efforts to procure and develop a micro-scale Bayu Power Plant (PLTB) namely TSD- 500 Watt, has been carried out by PT. Lentera Bumi Nusantara. The voltage produced by the generator at PT. Lentera Bumi Nusantara is AC 3 Phase voltage. To be able to store it into the battery, the required circuit is a controller circuit to convert it into a DC voltage so that it can be stored into the battery. Meanwhile, to change the size of the DC voltage, you can use a converter circuit, one of which is buck converter. Buck converter is one of the controllers contained in the 500 Watt TSD wind turbine to reduce the DC voltage before the voltage enters the battery storage. The working principle of this buck converter is inseparable from the diode function used. In the buck converter circuit, the diode experiences two circumstances, namely forward bias and reserve bias caused by the switch or mosfet in the on/off state. The situation of the switch occurs because of the influence of the duty cycle value given, while the influence of the switch will have an impact on the diode state which will later affect the working principle of the capacitor and inductor. Capacitors affect the voltage strengthening so that the greater the value of the capacitor, the greater the output voltage. Unlike the capacitors, the inductor itself affects the current strengthening where the greater the inductance value given, the smaller the output voltage. PT. Lentera Bumi Nusantara itself has a battery storage capacity of 24 volts. The results of the simulation show that to reduce the voltage from 48 volts to 24 volts requires a duty cycle value by 0.5, the capacitor value is 0.00025 F and the inductor value of 0.00075 H.