Konverter DC-DC Boost dengan IC NE555

Abstrak

Konverter Boost merupakan salah satu topologi dasar konverter DC-DC yang tergolong dalam sistem catu daya dengan mode switching. Sistem catu daya switching dapat menghasilkan disipasi daya yang rendah dan lebih efisien dibandingkan dengan sistem catu daya linier. Konverter Boost mampu menghasilkan tegangan keluaran yang lebih tinggi dibandingkan dengan tegangan masukan. Tujuan dari penelitian ini adalah merancang sebuah konverter Boost dengan membangkitan pulsa PWM menggunakan IC NE555. Pulsa PWM tersebut digunakan untuk mengatur pensaklaran ON-OFF pada mosfet. Simulasi dilakukan dengan menggunakan MALAB Simulink. Dari hasil pengujian simulasi dan eksperimen yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa konverter boost dapat berfungsi  dan memiliki performansi yang baik sesuai dengan hasil perancangan.

Kata Kunci— Konverter DC-DC Boost, sistem catu daya switching,  PWM, IC NE555, MATLAB Simulink.

Perancangan 

Rangkaian konverter boost yang dirancang terdiri dari tegangan sumber, induktor, mosfet IRF540, dioda 1N4001, kapasitor, dan resistor, seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut.

Gambar 1. Rangkaian Konverter Boost

Parameter yang dibutuhkan untuk perancangan koverter boost adalah sebagai berikut.

·         Tegangan masukkan V_S            = 5V

·         Tegangan keluaran  V_o               = 12V

·         Beban resistor R                          = 100W 5W

·         Frekuensi f                                    = 35kHz

·         Riak arus yang diinginkan DI   = 0,8A

·         Riak tegangan yang

diinginkan DV                              = 4,25mV (0,085%)

Sehingga, konverter boost yang dirancang memiliki spesifikasi sebagai berikut.

Tabel 1. Spesifikasi Konverter Boost

Tegangan masukkan	5 V
Tegangan keluaran	12 V
Induktor	100 μH
Kapasitor	470 μF
Beban resistor	100 W

Rangkaian IC NE555 terdiri dari IC NE555, resistor 4,7kW, resistor variabel 10kW, kapasitor 2,2nF dan 22nF,  dengan sumber catuan IC 5V. Rangkaian NE555 sebagai sumber picuan PWM adalah sebagai berikut.

Gambar 2. Rangkaian Sumber Picuan

Sehingga besarnya frekuensi PWM dan besarnya siklus kerja yang dihasilkan adalah 35kHz dan 62,6%.

Gambar 3. Blok Rangkaian Konverter Boost

Gambar 4. Blok Rangkaian IC NE555

Sehingga besarnya frekuensi PWM dan besarnya siklus kerja yang dihasilkan adalah 35kHz dan 62,6%.

Kesimpulan

Konverter boost bekerja berdasarkan pensaklaran ON-OFF pada mosfet dengan membangkitkan sinyal PWM yang bersumber dari IC NE555. Besarnya frekuensi dan siklus kerja yang dihasilkan oleh NE555 tersebut, telah sesuai dengan hasil perancangan. Sehingga pembangkitan sinyal PWM dari IC NE555 telah berfungsi dengan baik.

Jurnal tentang penelitian ini dapat dilihat pada link berikut ini.

Simulasi dan Implementasi Konverter DC-DC Boost dengan
IC NE555 sebagai Pembangkit Sinyal PWM