Claim Missing Document
Check
Articles

Found 4 Documents
Search

SIMULATION AND PERFORMANCE ANALYSIS OF HIGH-EFFICIENCY MULTILEVEL BOOST CONVERTER Laily, Zahratul; Wiryajati, I Ketut; Wahyu Satiawan, I Nyoman
PENDIDIKAN SAINS DAN TEKNOLOGI Vol 11 No 3 (2024)
Publisher : STKIP PGRI Situbondo

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.47668/edusaintek.v11i3.1328

Abstract

This research aims to optimize the efficiency of the boost converter with a cascaded technique to increase efficiency with a more complex circuit, using two Boost Converters assembled in series and two PWM signals so that the circuit performance is more stable. The method used in this research is to compile a circuit with suitable components and calculations designed and then optimized using mathematical and differential analysis and select the switching frequency (40KHz) that gives the best performance in the circuit, then simulate the cascaded boost converter and regular boost converter circuits in MATLAB Simulink with duty cycle variations from 5%-76% to compare the performance of the two topologies in improving efficiency. The results of testing the efficiency showed that the cascaded boost converter circuit has a more significant input current than the output current to reduce power losses and increase efficiency in the circuit from its minimum efficiency of 52% to a maximum of 90%. The increased efficiency in the cascaded boost converter is directly proportional to the rise in the duty cycle. The study explicitly presents and validates theoretical results while experimentally verifying them. The main contribution of this study is the introduction of a new high-efficiency DC-DC cascaded boost converter, which achieves the highest efficiency (90%) compared to other DC-DC boost converter topologies documented in existing literature. Abstrak: Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimasi efisiensi boost converter dengan teknik cascade untuk meningkatkan efisiensi dengan rangkaian yang lebih kompleks, dengan menggunakan dua buah Boost Converter yang dirangkai secara seri dan dua buah sinyal PWM agar kinerja rangkaian lebih stabil. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menyusun rangkaian dengan komponen yang sesuai dengan desain dan perhitungan yang telah dirancang kemudian dioptimasi menggunakan analisis matematis dan diferensial serta memilih frekuensi pensaklaran (40KHz) yang memberikan performa terbaik pada rangkaian, kemudian mensimulasikan rangkaian boost converter bertingkat dan boost converter biasa pada MATLAB Simulink dengan variasi duty cycle dari 5% - 76% untuk membandingkan performa kedua topologi tersebut dalam meningkatkan efisiensi. Hasil pengujian efisiensi menunjukkan bahwa rangkaian cascaded boost converter memiliki arus input yang lebih signifikan dibandingkan arus output sehingga dapat mengurangi rugi-rugi daya dan meningkatkan efisiensi pada rangkaian dari efisiensi minimum 52% menjadi maksimum 90%. Peningkatan efisiensi pada konverter boost bertingkat berbanding lurus dengan peningkatan duty cycle. Penelitian ini secara eksplisit menyajikan dan memvalidasi hasil teoritis sambil memverifikasinya secara eksperimental. Kontribusi utama dari penelitian ini adalah pengenalan konverter boost bertingkat DC-DC efisiensi tinggi yang baru, yang mencapai efisiensi tertinggi(90%) dibandingkan dengan topologi konverter boost DC-DC lainnya yang didokumentasikan dalam literatur yang ada.
DESAIN BUCK CONVERTER UNTUK CHARGING BATERE PADA BEBAN BERVARIASI: Buck Converter Design For Battery Charging On Various Loads Wahyu Satiawan, I Nyoman; ., Supriono; Fery Citarsa, Ida Bagus
DIELEKTRIKA Vol 5 No 1 (2018): DIELEKTRIKA
Publisher : Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mataram

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (355.06 KB)

Abstract

Pada penelitian ini sebuah buck converter dirancang untuk mampu menyesuaikan tegangan keluaran terhadap kebutuhan beban secara adaptif. Hal ini karena tegangan DC yang dibutuhkan oleh beban sangat bervariasi. Buck converter yang dirancang diharap mampu untuk menghasilkan tegangan keluaran DC dengan rentang 3-20 Volt sehingga dapat melayani kebutuhan beban DC berdasarkan arus bebannya. Pengujian yang dilakukan pada buck converter yang telah dirancang bertujuan untuk mengetahui apakah buck converter tersebut dapat bekerja dengan baik sesuai dengan kebutuhan charging batere pada beban bervariasi. Pengujian buck converter meliputi pengujian charging batere pada beberapa jenis beban, yaitu pengujian menggunakan beban baterai murni 3.7 Volt DC, powerbank, handphone, dan laptop. Berdasarkan hasil pengujian dan analisa yang telah dilakukan pada penelitian ini diperoleh kesimpulan bahwa buck converter mampu untuk melayani kebutuhan charging batere untuk beban yang bervariasi. Hasil pengujian menunjukkan bahwa buck converter mampu melayani charging batere untuk beban baterai murni 4400 mAh dalam waktu 7 Jam 58 Menit, beban powerbank 7800 mAh dalam waktu 7 Jam 48 Menit, beban handphone 3100 mAh dalam waktu 3 Jam 41 Menit, dan beban laptop 4400 mAh dalam waktu 3 Jam 57 Menit. Nampak bahwa buck converter yang dirancang ini mampu melayani charging batere pada beban yang bervariasi. Perbedaan lama waktu charging batere dipengaruhi oleh besarnya nilai mAh dari setiap beban. Kata Kunci: buck converter; Charging batere; beban bervariasi
ANALISISPENGARUHGEARRATIOPADAMOTORLISTRIKTERHADAPTORSIBEBANKENDARAAN HEMAT ENERGI DENGAN KONSEP PROTOTYPE Nazmi, Nizar; Wahyu Satiawan, I Nyoman
DIELEKTRIKA Vol 12 No 1 (2025): DIELEKTRIKA
Publisher : Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mataram

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.29303/dielektrika.v12i1.415

Abstract

Pemilihan rasio gear yang tepat sangat penting dalam desain kendaraan hemat energi untuk meningkatkan efisiensi dan performa, terutama pada kendaraan listrik prototipe dalam kompetisi Shell Eco-Marathon. Gear ratio yang tidak optimal dapat menyebabkan pemborosan energi dan menurunkan kecepatan kendaraan. Penelitian ini menganalisis pengaruh variasi gear ratio terhadap kecepatan kendaraan listrik prototipe. Metode yang digunakan mencakup perhitungan berbagai gear ratio dan pengujian kendaraan dengan serta tanpa pengemudi di lintasan simulasi sepanjang 4,3 km yang menyerupai sirkuit Mandalika. Uji coba memperhitungkan jumlah tikungan serta aturan lomba, yaitu batas kecepatan 50 km/jam dan tiga putaran dalam 30 menit. Analisis dilakukan untuk menilai dampak variasi gear ratio terhadap kecepatan kendaraan, terutama saat menikung dan akselerasi ulang. Hasil menunjukkan bahwa konfigurasi gear z1 (14), z2 (26), z3 (15), z4 (60) dengan rasio total 7,43 memberikan kecepatan rata-rata tertinggi, yaitu 47,49 km/jam. Percobaan kelima mencapai hasil terbaik meskipun terdapat kendala teknis dan non-teknis. Kecepatan berkisar antara 38 hingga 47 km/jam. Kesimpulannya, rasio gear 7,43 merupakan konfigurasi optimal untuk meningkatkan efisiensi energi dan performa kendaraan listrik prototipe dalam kompetisi Shell Eco-Marathon.
Investigasi Strategi PODPWM dan APODPWM untuk Meminimalkan Total Harmonic Distortion pada Sistem Inverter Tiga Fasa Wiryajati, I Ketut; Wahyu Satiawan, I Nyoman; Seniari, Ni Made
ELECTROPS : Jurnal Ilmiah Teknik Elektro Vol 4, No 2 (2025): ELECTROPS : Jurnal Ilmiah Teknik Elektro
Publisher : Universitas Mulawarman

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.30872/electrops.v4i2.22845

Abstract

Penelitian ini membahas analisis kinerja dua strategi modulasi pulsa lebar (PWM), yaitu Phase Opposition Disposition PWM (PODPWM) dan Alternate Phase Opposition Disposition PWM (APODPWM), dalam upaya meminimalkan Total Harmonic Distortion (THD) pada sistem inverter tiga fasa. Simulasi dilakukan menggunakan MATLAB/Simulink dengan parameter identik untuk kedua metode, mencakup tegangan DC sebesar 100 V, frekuensi pembawa 5 kHz, dan beban R–L. Analisis dilakukan terhadap bentuk gelombang keluaran, spektrum harmonisa, dan nilai THD berdasarkan hasil Fast Fourier Transform (FFT). Hasil menunjukkan bahwa metode APODPWM secara konsisten menghasilkan nilai THD yang lebih rendah dibandingkan PODPWM pada seluruh rentang indeks modulasi. Pada Ma=1.0, THD PODPWM mencapai 10%, sedangkan APODPWM hanya 8,3%. Setelah diterapkan filter LC (L = 5 mH, C = 22 μF), nilai THD menurun drastis menjadi 2,1% untuk PODPWM dan 1,2% untuk APODPWM, memenuhi batas standar IEEE Std. 519-2014. Selain itu, APODPWM menunjukkan bentuk gelombang keluaran yang lebih halus dan nilai RMS tegangan yang lebih tinggi, menandakan efisiensi konversi daya yang lebih baik. Hasil penelitian ini menegaskan bahwa strategi APODPWM lebih unggul dalam menghasilkan kualitas daya yang tinggi pada inverter tiga fasa dan dapat diimplementasikan secara efektif pada sistem penggerak motor, konversi energi terbarukan, serta kendaraan listrik.