Pembangkit Sinyal SPWM untuk Multilevel Inverter Satu Fasa Lima Tingkat Berbasis Mikrokontroler ATmega32

Abstract

<p><em>Multilevel inverter</em> hadir untuk memperbaiki <em>inverter</em> yang sudah ada sebagai pengubah tegangan DC menjadi AC. Perbaikan dilakukan untuk menghasilkan <em>output</em> yang memiliki kualitas tinggi dengan frekuensi <em>switching</em> yang rendah. Terdapat tiga tipe <em>multilevel inverter</em> yaitu: <em>diode-clamped</em>, <em>fliying capacitor</em>, dan tipe jembatan penuh. <em>Multilevel inverter</em> tipe jembatan penuh memiliki keunggulan dibandingkan tipe lain karena konstruksi dan pengaturan/kendalinya yang sederhana. Teknik modulasi yang banyak digunakan untuk <em>multilevel inverter</em> adalah menggunakan teknik <em>Sinusoidal Pulse Width Modulation</em> (SPWM) karena kelebihannya dalam yaitu menghasilkan gangguan harmonisa yang rendah. Teknik SPWM untuk <em>switching</em> terbagi menjadi bipolar, unipolar, dan <em>multi-carrier</em>. Metode <em>switching</em> SPWM <em>mutli-carrier</em> dapat menurunkan frekuensi <em>switching</em>. Penentuan teknik modulasi sinyal kendali untuk <em>switching</em> sangat penting dan berpengaruh pada keandalan rangkaian <em>multilevel inverter</em>.Pada penelitian ini telah dirancang pembangkit sinyal SPWM untuk <em>multilevel inverter</em> menggunakan metode<em> multi-carrier</em>. Metode ini dilakukan dengan membandingkan dua gelombang sinus sebagai sinyal <em>reference</em> (referensi) dan dua gelombang segitiga sebagai sinyal <em>carrier</em> (pembawa). Sinyal referensi dan sinyal pembawa tersebut dibangkitkan dengan mikrokontroler ATmega32. Keluaran sinyal referensi dan sinyal pembawa 8-bit dari mikrokontroler diubah menjadi sinyal analog dengan jaringan <em>ladder</em> resistor R-2R. Modulasi sinyal referensi dan sinyal pembawa dilakukan dengan menggunakan Op-Amp LM311. Hasil modulasi menghasilkan sinyal PWM sebagai sinyal kendali komponen utama <em>multilevel inverter</em> satu fasa dengan pendekatan lima tingkat. Hasil yang didapat telah berhasil merancang pembangkit sinyal SPWM untuk<em> multilevel inverter </em>satu fasa lima tingkat<em> </em>berbasis mikrokontroler ATmega32. Pemrograman mikrokontroler telah berhasil membangkitkan sinyal sinus dan segitiga, serta memperoleh sinyal PWM melalui rangkaian pembanding (komparator).</p>