ANALISA DAN PERANCANGAN HIGH VOLTAGE GAIN TRANSFORMERLESS DC-DC CONVERTER UNTUK SISTEM DC-MICROGRID

Akbar Putra Pratama. Abstrak. Trend penggunaan energi baru terbarukan di Indonesia yang terus meningkat berbanding lurus dengan pengembangan Smart-Grid di Indonesia. Salah satunya yang sudah mulai dikembangkan yaitu sistem Microgrid. Microgrid yang sumber pembangkitannya berupa Photovoltaic (PV) menjadikan DC-DC Converter salah satu komponen penting, terutama untuk sistem DC-Microgrid karena DC-DC Converter berfungsi untuk menaikkan tegangan tegangan dari keluaran PV agar sesuai dengan kebutuhan jala jala (Bus). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa dan merancang topologi baru DC-DC Converter tanpa trafo yang memiliki voltage gain yang tinggi yang dapat memperbaiki performa dan keandalan dibanding topologi-topologi sebelumnya. Pada penelitian ini converter berada dalam keadaan ideal (ideal state), sehingga tidak mempertimbangkan daya yang hilang pada masing masing komponen. Terdapat dua mode operasi pada topologi ini yang dianalisa menggunakan Kirchoff Voltage Law dan dengan mengimplementasikan prinsip Volt-Second Balance dan Capacitor Charge Balance persamaan matematis topologi bisa diperoleh. Berdasarkan analisa matematis dan simulasi topologi baru memiliki nilai voltage gain yang cukup tinggi dimana mencapai penguatan tegangan output hingga 10 kali tegangan input disaat duty cycle bernilai 0.85.

The usage trend of using using new and renewable energy in Indonesia is directly proportional to the development of Smart-Grids in Indonesia. One of them that has begun to be developed is the Microgrid system. The microgrid whose generation source is Photovoltaic (PV) makes the DC-DC Converter an important component, especially for DC-Microgrid systems because the DC-DC Converter functions to increase the voltage from the PV output to suit the needs of the mesh (Bus). This study aims to analyze and design a new transformerless DC-DC converter topology that has a high voltage gain that can improve performance and reliability compared to previous topologies. In this study the converter is in an ideal state, so it does not consider the power loss in each component. There are two operating modes in this topology which are analyzed using the Kirchoff Voltage Law and by implementing the principle of Volt-Second Balance and Capacitor Charge Balance the mathematical equation of this new topology can be obtained. Therefore, based on mathematical analysis and simulation, the voltage gain value is high enough that it reaches an output voltage gain of up to 10 times the input voltage while the duty cycle is 0.85.