PENGEMBANGAN RANGKAIAN DC-DC SYNCHRONOUS BUCK CONVERTER DAN ANALISIS PENGARUH KOMPONEN PARASITIK TERHADAP DISIPASI DAYA PADA SISTEM MPPT PANEL SURYA

SHALLU FIDHAH ARIYANTI, . (2024) PENGEMBANGAN RANGKAIAN DC-DC SYNCHRONOUS BUCK CONVERTER DAN ANALISIS PENGARUH KOMPONEN PARASITIK TERHADAP DISIPASI DAYA PADA SISTEM MPPT PANEL SURYA. Sarjana thesis, UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA.

	Text 1_Cover dll_SHALLU FIDHAH ARIYANTI_1306620019.pdf Download (2MB)
	Text 2_BAB I_SHALLU FIDHAH ARIYANTI_1306620019.pdf Download (1MB)
	Text 3_BAB II_SHALLU FIDHAH ARIYANTI_1306620019.pdf Restricted to Registered users only Download (1MB) | Request a copy
	Text 4_BAB III_SHALLU FIDHAH ARIYANTI_1306620019.pdf Restricted to Registered users only Download (977kB) | Request a copy
	Text 5_BAB IV_SHALLU FIDHAH ARIYANTI_1306620019.pdf Restricted to Registered users only Download (1MB) | Request a copy
	Text 6_BAB V_SHALLU FIDHAH ARIYANTI_1306620019.pdf Restricted to Registered users only Download (1MB) | Request a copy
	Text 7_DAFTAR PUSTAKA_SHALLU FIDHAH ARIYANTI_1306620019.pdf Download (1MB)
	Text 8_LAMPIRAN & DAFTAR RIWAYAT HIDUP_SHALLU FIDHAH ARIYANTI_1306620019.pdf Restricted to Registered users only Download (307kB) | Request a copy

Abstract

Fotovoltaik (PV) merupakan salah satu teknologi yang mampu memaksimalkan ketersediaan energi surya untuk menghasilkan energi listrik melalui efek fotovoltaik. Efek fotovoltaik melibatkan penyerapan intensitas matahari pada permukaan PV untuk menghasilkan arus listrik. Titik daya maksimum (MPP) adalah kondisi saat PV mencapai maksimum pada tingkat iradiasi tertentu. Maximum Power Point Tracking (MPPT) merupakan teknik yang digunakan untuk melacak MPP pada sistem PV. Dalam pengoperasianya, MPPT dilengkapi algoritma tertentu untuk mengatur informasi yang akan diterapkan ke sistem. Beberapa algoritma yang umum digunakan adalah Hill-Climbing (HC), Perturb & Observe (P&O), Incremental Conductance (IC), dan lain-lain. Selain itu, MPPT juga membutuhkan konverter sebagai aktuator untuk mengatur tegangan keluarannya agar tetap berada pada MPP. Salah satu jenis konverter yang umum digunakan adalah DC-DC buck converter. Konverter ini berfungsi untuk mengatur tegangan keluaran PV agar lebih rendah dari tegangan masukannya. Namun, dari berbagai penelitian yang telah dilakukan, kinerja buck converter selama proses transfer energi belum sepenuhnya maksimal, terdapat daya yang hilang akibat sifat parasitik dari komponen pasif dan penggunaan komponen dioda yang menyebabkan terjadinya kebocoran arus. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan pengembangan rangkaian synchronous buck converter untuk mengurangi disipasi daya pada sistem PV dengan mengubah komponen dioda dengan MOSFET sebagai sakelar. Analisa mengenai pengaruh komponen yang bersifat parasitik juga dilakukan untuk mengevaluasi kinerja konverter secara menyeluruh. Pada rangkaian synchronous buck converter, digunakan low pass filter (L=33,8 mH,C=750 nF,R=50 Ω) dengan dua MOSFET sebagai sakelar utama dan rangkaian umpan balik untuk mengontrol tegangan keluaran konverter. Berbagai parameter masukan seperti arus dan tegangan, diukur menggunakan sensor INA219, intensitas matahari diukur dengan sensor MAX44009, dan suhu lingkungan yang dapat memengaruhi iradiasi matahari diukur dengan sensor DS18B20. Untuk mempercepat waktu respon dan melacak kondisi MPP, diterapkan algoritma Hill-Climbing termodifikasi variabel step size serta pembatasan daerah pencarian (VSS-PTO). Berdasarkan hasil, sistem mampu mempertahankan tegangan keluaran yang stabil sesuai dengan kapasitas penyimpanan baterai, yakni 12,85 V. Rata-rata efisiensi sistem yang diperoleh mencapai 83,04% dengan pengaruh disipasi daya akibat komponen parasitik adalah sebesar 302,02 mW. ***** Photovoltaics (PV) is a technology that capable to maximizing the availability of solar energy to generate electricity through the photovoltaic effect. This effect involves the absorption of sun intensity on the PV surface to produce electrical current. The Maximum Power Point (MPP) is the condition when the PV reaches its maximum power output at a certain level of irradiation. Maximum Power Point Tracking (MPPT) is a technique used to track the MPP in PV systems. In operation, MPPT is equipped with specific algorithms to regulate the information applied to the system. Hill-Climbing (HC), Perturb & Observe (P&O), Incremental Conductance (IC) are frequently used for MPPT systems. MPPT requires a converter as an actuator to regulate the output voltage to remain at the MPP. One commonly used type of converter is the DC-DC buck converter. This converter works to step-down the output of PV voltage. However, many studies have shown that conventional buck converter experience limitations during energy transfer, which power losses due to the parasitic properties of passive components and current leakage caused by the use of diodes. Therefore, in this research focuses on developing a synchronous buck converter to reduce power dissipation by replacing diode with MOSFET as switches. An analysis of the parasitic properties of components was also conducted to evaluate the performance of converter comprehensively. In the synchronous buck converter, a simple low pass filter (L=33.8 mH,C=750 nF,R=50 Ω) is used, with two MOSFETs as the main switches and a feedback circuit to control the output voltage of converter. Various input parameters, i.e. current and voltage, are measured using the INA219 sensor, solar intensity is measured with the MAX44009 sensor, and temperature of environment, which can affect solar irradiation, is measured with the DS18B20 sensor. To accelerate response time and track the MPP conditions, a modified Hill-Climbing algorithm with variable step size and search area limitation was implemented (VSS-PTO). Based on results, this developing system was able to maintain a stable output voltage according to the storage capacity of battery, which is 12.85 V. The average efficiency of system reached 83.04%, with power dissipation due to parasitic components is 302,02 mW.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Additional Information:	1). Dr. Widyaningrum Indrasari, M.Si. ; 2). Dr. Ing. Rahmondia Nanda Setiadi, M.Si.
Subjects:	Sains > Fisika
Divisions:	FMIPA > S1 Fisika
Depositing User:	Users 24347 not found.
Date Deposited:	23 Aug 2024 04:40
Last Modified:	23 Aug 2024 04:40
URI:	http://repository.unj.ac.id/id/eprint/49670

Actions (login required)

View Item