## RANCANG BANGUN BUCK-BOOST CONVERTER SEBAGAI CHARGER BATERAI CONTROLLER BERBASIS PWM DENGAN SUMBER

## PHOTOVOLTAIC
Wibowo Aldi 1 , Huda Abil 2
1,2 Universitas Borneo Tarakan, Tarakan, Kalimantan Utara, Indonesia
1 aldiwibowo267@gmail.com
2 abil@engineer.com
Abstract— Charging  the  battery  by  supplying  electric current  continuously.  Charging  is  stopped  when  the  battery voltage  has  reached  the  maximum  voltage.  If  the  battery  has reached its maximum voltage but charging is still carried out, it will  cause  losses,  namely  the  waste  of  electrical  energy,  to prevent damage to the battery, a controller known as a charger controller  is  needed.  The  main  function  of  the  charger controller is to maintain the state of the battery by preventing excessive  current  and  voltage  distribution.  This  research produces a system that can increase and decrease the voltage as desired by using a buck-boost converter circuit as a means of stabilizing  the  output  voltage  supplied  to  the  battery  with  a measured voltage of 13.01 V and a current of 3.64 A..
Keywords —Buck-Boost  Converter,  Pulse  Width  Modulation (PWM), and Battery.
I ntisari — Pengisian baterai dengan cara mengaliri arus listrik  secara  terus  menerus.  Pengisian  dihentikan  ketika tegangan baterai telah sampai pada tegangan maksimal. Jika baterai telah mencapai tegangan maksimumnya tetapi tetap dilakukan  pengisian  maka  akan  menimbulkan  kerugian yaitu pemborosan energi listrik untuk mencegah kerusakan pada  baterai,  dibutuhkan  sebuah  alat  pengendali  yang dikenal dengan charger controller. Fungsi utama dari charger controller adalah mempertahankan keadaan baterai dengan mencegah  terjadinya  distribusi  arus  dan  tegangan  yang berlebihan.  Penelitian  ini  menghasilkan  sistem  yang  dapat menaikkan dan menurukan tegangan sesuai yang diinginkan dengan  menggunakan  rangkaian  buck-boost  converter sebagai  alat  untuk  menstabilkan  tegangan  keluaran  yang disuplai dengan tegangan yang terukur sebesar 13 V untuk aki dan Arus 3,64 A.
Kata Kunci—Buck-Boost Converter, Pulse Width
Modulation (PWM), dan Baterai.

## I. PENDAHULUAN
Kebutuhan akan energi listrik di Indonesia pada saat ini semakin  meningkat  seiring  dengan  perkembangan perekonomian masyarakat yang sangat pesat, di Indonesia sendiri  untuk  menghasilkan  energi listrik  masih menggunakan bahan bakar dari fosil yang sewaktu-waktu akan  habis.  Ada  berbagai  macam  energi  terbarukan  yang dapat  dimanfaatkan  diantaranya  adalah  energi  surya,  air, angin  dan  panas  bumi.  Diantara  semua  pilihan  energi terbarukan surya adalah energi yang paling bersih dan tidak ada habis-habisnya.

## II. LANDASAN TEORI

## A.  Kajian Pustaka
Photovoltaic atau sel surya adalah perangkat elektronik yang  berfungsi  mengkonversi  sinar  matahari  menjadi listrik,  Melalui photovoltaic maka  energi  matahari  dapat diubah secara langsung menjadi energi listik dalam bentuk tegangan /arus DC ( Direct current ) [19]. DC chopper yang digunakan kali ini adalah tipe buck- boost  converter dimana  tegangan  keluarannya  dapat dinaikkan  dan  diturunkan.  Suplai  daya  searah  yang  biasa digunakan  adalah  suplai  daya  searah  yang  tidak  teratur, besarannya  tidak  bisa  dinaikkan  dan  diturunkan  sesuai dengan  kebutuhan.  Dengan  memanfaatkan  komponen elektronika  daya  yaitu  mosfet  maka  bisa  mengatur  besar keluaran dari daya searah (DC) [4].
B. Photovoltaic Cell
Gambar 1. Proses perubahan cahaya menjadi arus listrik (Sumber: Safrizal, 2017)
Photovoltaic  cell merupakan  sebuah semiconductor device yang  memiliki  permukaan  luas,  terdiri  dari rangkaian dioda tipe P dan N. Sinar matahari (cahaya) yang mengenai sel surya menghasilkan elektron dengan muatan positif  dan hole yang  bermuatan  negatif,  selanjutnya elektron dan hole mengalir membentuk arus listrik searah (DC), elektron akan meninggalkan sel surya dan mengalir pada rangkaian luar, sehingga timbul arus listrik prinsip ini disebut photoelectric .  Kapasitas  arus  yang  dihasilkan tergantung  pada  intensitas  cahaya  maupun  panjang gelombang cahaya yang jatuh pada photovoltaic . Intensitas cahaya  menentukan  jumlah  foton,  makin  besar  intensitas cahaya  yang  mengenai  permukaan  sel  surya  makin  besar pula foton yang dimiliki sehingga makin banyak pasangan elektron dan hole yang dihasilkan yang akan mengakibatkan  besarnya  arus  yang  mengalir.  Makin
pendek gelombang cahaya maka makin tinggi energi foton sehingga makin besar energi elektron yang dihasilkan, dan juga  berimplikasi  pada  makin  besarnya  arus  yang mengalir. Pada Gambar 1. adalah proses perubahan cahaya menjadi arus listrik.
C.  PWM ( Pulse Width Modulation ) Metode PWM ( Pulse Width Modulation ) adalah salah satu teknik  modulasi  dengan  mengubah  lebar  pulse  ( duty cycle ) dengan nilai amplitude yang tetap. Satu siklus pulse merupakan kondisi high kemudian berada di zona transisi ke kondisi low . Lebar pulse PWM berbanding lurus dengan amplitude sinyal asli yang belum termodulasi. Duty cycle merupakan  representasi  dari  kondisi  logika high dalam suatu  periode  sinyal  dan  dinyatakan  dalam  bentuk  (%) dengan range 0  %-100  %,  sebagai  contoh  jika  sinyal berada dalam kondisi high terus menerus artinya memiliki duty cycle sebesar 100 %. Jika waktu sinyal keadaan high dan  keadaan low maka  sinyal  mempunyai duty  cycle sebesar 50%. [19].
D.  PID ( Proportional Integral Derivative ) PID  ( Proportional  Integral  Derivative )  merupakan controller untuk  menentukan  kepresisian  suatu  sistem instrumentasi  dengan  karakteristik  umpan  balik/ feedback pada  sistem  tersebut.  Komponen  PID terdiri  dari  3  jenis, yaitu proportional , integral ,  dan derivative .  Ketiganya dapat  dipakai  bersamaan  maupun  secara  sendiri, tergantung dari respon yang diinginkan [8] . E.  Akumulator
Akumulator atau aki adalah sebuah sumber arus listrik searah yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik.  Akumulator  termasuk  elemen  elektrokimia  yang dapat  mempengaruhi  zat  pereaksinya,  sehingga  disebut elemen sekunder. Akumulator pertama kali ditemukan oleh ahli  fisika  Perancis,  bernama Gaston  Plante pada  tahun 1859. Gambar 2. adalah gambar kontruksi akumulator
Gambar 2. Kontruksi Akumulator (Sumber: Setiono, 2015)
Aki  bekerja  atas  dasar  pengisian  dan  pengosongan energi  listrik  yang  terdapat  di  dalamnya.  Pada  saat akumulator  dipakai,  maka  terjadi  pengosongan,  dimana kedua  elektrodanya  akan  menjadi  timbal  sulfat.  Hal  ini disebabkan kedua elektroda bereaksi terhadap larutan asam sulfat.  Pada  reaksi  tersebut  elektroda  timbal  melepaskan banyak elektron, akibatnya terjadi aliran listrik dari timbal dioksidanya. Dalam aki terdapat sel untuk menyimpan arus yang  mengandung  asam  sulfat.  Tiap  sel  berisikan  plat positif  dan  pelat  negatif.  Pada  plat  positip  mengandung oksida  timah  coklat  (PbO2),  sedangkan  plat  negatif mengandung  timah  (Pb).  Plat-plat  di  tempatkan  pada batang  penghubung.  Pemisah  atau  separator  menjadi
isolasi  diantara  plat  itu,  dibuat  agar battery  acid mudah beredar di sekeliling plat .
F. Microcontroller
Gambar 3. Arduino uno (Sumber: Handoko, 2018)
IDE Arduino memungkinkan pemrogram membangun program  yang akan ditanamkan ke dalam  mikrokontroler ATmega 328 yang tertanam di dalam modul arduino UNO ini  yang  dinamakan  dengan sketch .  IDE  ini  memiliki kemampuan  selain  sebagai  editor  program,  IDE  ini  pun memiliki kemampuan melakukan compile dan memungkinkan  pemrogram  mengunggah  program  yang dibuat tanpa harus menggunakan tool tambahan [3].
G. Buck-Boost Converter
Buck-boost converter adalah suatu rangkaian elektronika  yang  dapat  menaikkan  dan  menurunkan  nilai tegangan  keluaran,  nilai  tegangan  tersebut  dapat  diatur dengan  merubah  nilai duty  cycle .  Pada  rangkaian buck- boost  converter terdapat  beberapa  komponen  pendukung yaitu  induktor,  kapasitor, driver  mosfet ,  dan  resistor. Komponen  utama  pada  rangkaian  ini  adalah  sebuah induktor yang berfungsi sebagai penyimpan energi  listrik yang  akan  disalurkan  ke  beban.  Tegangan  pada  beban tersebut  adalah  hasil  dari  energi  yang  tersimpan  pada induktor  ditambah  dengan  tegangan input metode buck- boost tidak  lain  adalah kombinasi antara buck dan boost , dimana  tegangan  keluaran  dapat  diatur  menjadi  lebih tinggi  atau  lebih  rendah  dari  tegangan  masukan,  yang menarik  untuk  dicatat  dari buck  boost  converter adalah bahwa  tegangan  keluaran  memiliki  tanda  berlawanan dengan tegangan masukan. Oleh karena itu metoda ini pun ditemui  pada  aplikasi  yang  memerlukan  pembalikan tegangan ( voltage inversion ) tanpa transformer [4]. Dapat dilihat rangkaian buck-boost converter pada Gambar 2.4.
Gambar 4. Rangkaian buck-boost converter (Sumber: Komarudin, 2014)
Mendesain buck-boost digunakan  beberapa  persamaan, yaitu:
1.  Menghitung duty cycle Nilai duty  cycle dapat  dihitung  dengan  persamaa dibawah ini (1).
𝐷 = ( 𝑉𝑜 𝑉𝑜−𝑉𝑖 ) (1) Keterangan:  Vo : Tegangan Keluaran (V) Vi : Tegangan Masukan (V) D : Duty Cycle (%)
2.   Menentukan nilai resistor
Nilai  resistor  atau  juga  tahanan  dapat  di  tentukan dengan persamaan (2).
𝑅 = 𝑉𝑜 2 𝑃 (2)
Keterangan: Vo                  : Tegangan Keluaran (V) R : Tahanan (Ω) P : Daya (Watt)
3.   Menentukan nilai induktor
Untuk menentukan nilai induktor yang ideal pada buck- boost converter maka dibutuhkan rumus yang ada sebagai berikut (3), (4), dan (5)
𝑖𝐿 = (𝑉𝑖.𝐷) 𝑅(1−𝐷) 2 (3)
∆𝑖𝐿 = %𝑖𝐿 ×  𝑖𝐿 (4)
𝐿 = (𝑉𝑖.𝐷) ∆𝑖𝐿.𝑓 (5)
Keterangan:   iL : Daya Masukan (Watt) Vi : Tegangan Masukan (V) D : Duty cycle (%) R : Tahanan (Ω) F : Frekuensi (Hz)
4.  Menentukan nilai kapasitor
Pada Buck-boost  converter terdapat  satu  buah kapasitor, dimana nilainya ditentukan dari Persamaan (6) dan (7).
∆𝑉𝑜 = %𝑉𝑜. 𝑉𝑜 (6) 𝐶 = (𝑉𝑜.𝐷) ∆𝑉𝑜.𝑅.𝐹 (7) Keterangan:   Vo : Tegangan Keluaran (V) C : Kapasitor (Farad) D : Duty cycle (%) R : Tahanan (Ω) F : Frekuensi (Hz) 5.  Menghitung nilai daya
Setelah  didapatkan  nilai  tegangan  dan  arus  pada pengujian keseluruhan sistem, selanjutnya adalah menghitung nilai daya yang ditentukan dari persamaan (8).
𝑃 = 𝑉 . 𝐼 (8) Keterangan:    P : Daya (Watt) V : Tegangan (V) I : Arus (A)
H. Sensor Tegangan
Gambar 5. Sensor tegangan
Sensor  tegangan  berfungsi  membaca  nilai  tegangan suatu rangakaian. Arduino dapat  membaca nilai tegangan dengan  memanfaatkan  pin  analog.  Jika range tegangan yang dibaca antara 0-5V maka bisa langsung menggunakan pin analog, sedangkan jika range tegangan yang  dibaca  lebih  dari  5V  maka  harus  menggunakan rangkaian  tambahan  yakni  pembagi  tegangan  karena  pin Arduino bekerja  pada  tegangan  maksimal  5V  [9].  Bisa dilihat pada Gambar 2.5.

## III. METODE PENELITIAN
Penelitian  yang  dilakukan  menggunakan  penelitian yang  ber  jenis  penelitian  kuantitatif.  Penelitian  ini  lebih fokus terhadap pengukuran, karena hasil pengukuran yang dilakukan akan  lebih  memudahkan untuk penelitian  yang akan  dilakukan.  Penelitian  yang  dilakukan  dengan  judul Perancangan Buck-Boost  Converter Sebagai Charger Baterai Controller Berbasis  PWM  Dengan  Sumber photovoltaic ,  dimana  akan  dilakukan  pengukuran  pada sumber photovoltaic sebagai  sumber  dari buck-boost converter untuk charger baterai.
Pada  Gambar  6.  dibawah  adalah  blok  diagram perancangan  sistem converter DC-DC  tipe buck-boost converter . Sumber tegangan yang berasal dari photovoltaic yang  akan  masuk  ke buck-boost  converter sebagai inputnya,  jika output dari buck-boost  converter belum sesuai  dengan  yang  sudah  ditentukan  maka  sensor  akan membaca tegangan yang keluar dari buck-boost converter dan  akan  menjadi  nilai error yang  akan  diolah  dengan mengatur  nilai duty  cycle untuk  mendapatkan  nilai  yang diinginkan yaitu 13V untuk melakukan charging pada Aki.
Desain Buck Boost
Converter
Pengujian 1. Pengujian PWM 2. Pengujian Sensor Tegangan 3. Pengujian Mosfet 4. Pengujian Buck Boost Converter 5. Pengujian Keseluruhan Sistem Selesai Mulai Analisa, Pembahasan, dan Kesimpulan Pengujian Sukses Vo = 13 Volt Studi Literatur Tidak Ya Gambar 7. Flowchart Penelitian

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.  Pengujian PWM pada Microcontroller
Pada  tahapan  ini  dilakukan  pengujian  PWM  dimana pengujian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  gelombang duty  cycle yang  diinginkan,  dimana  frekuensi  yang digunakan  kali  ini  adalah  20  KHz,  gambar  desain  untuk pegujian PWM microcontroller pada Gambar 8 .
Gambar 8. Desain pengujian PWM pada microcontroller
Tabel I
Hasil pengukuran PWM pada microcontroller NO Frekuensi (Hz) Nilai PWM (%) Duty cycle (%) 1. 20 KHz 25,5 10,76 2. 51 20,99 3. 76,5 33,5 4. 102 39,77 5. 127,5 49,25
NO Frekuensi (Hz) Nilai PWM (%) Duty cycle (%) 6. 20 KHz 153 60,51 7. 178,5 69,25 8. 204 79,37 9. 229,5 90.92 10. 255 98,46
Dari Tabel I menunjukkan jika nilai PWM diubah maka duty  cycle akan  berubah  sesuai  dengan  nilai  yang diinginkan  dan  bentuk  gelombang  juga  akan  mengalami perubahan.
B.  Pengujian Sensor Tegangan
Pada  tahap  ini  dilakukan  pengujian  sensor  tegangan untuk  mengetahui  apakah  sensor  dapat  mengukur tegangan,  untuk  mendapatkan  sumber  tegangan  yang diingkan  maka  sumber  tegangan  yang  digunakan  kali  ini adalah power  supply. Gambar  9.  desain  pengujian  sensor tegangan.
Gambar 9. Desain Pengujian Sensor Tegangan
Tabel II

## Hasil pengukuran sensor tegangan
NO Teg a ng a n input M ul ti m eter N il a i (y )
Sens o r Teg a ng a n
N il a i (x ) (O ut p u t) Er ro r (O ut p u t) A kura si (V D C ) (V D C ) (V D C ) (%) (%) 1. 1 1 0,95 5 95 2. 1,5 1,5 1,46 2,67 97,33 3. 2 2 2 0 100 4. 2,5 2,5 2,49 0,4 99,6 5. 3 3 3 0 100 6. 3,5 3,5 3,49 0,28 99,72 7. 4 4 4 0 100 8. 4,5 4,5 4,48 0,44 99,56 9. 5 5 4,9 2 98 10. 5,5 5,5 5,49 0,18 99,82 11. 6 6 5,95 0,83 99,17
NO Teg a ng a n input (V D C ) M ul ti m eter N il a i (y ) (V D C )
Sens o r Teg a ng a n N il a i (x )
(V D C ) (O ut p u t) Er ro r (%) (O ut p u t) A kura si (%)
12. 6,5 6,5 6,49 0,15 99,85 13. 7 7 6,99 0,14 99,86 14. 7,5 7,5 7,45 0,67 99,33 15. 8 8 7,99 0,12 99,88 16. 8,5 8,5 8,47 0,35 99,65 17. 9 9 9 0 100 18. 9,5 9,5 9,48 0,21 99,79 19. 10 10 9,99 0,1 99,9 Rata-rata 0,70  99,29
Berikut adalah perhitungan dari error dari data pengukuran nomor 19;
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 𝑦 − 𝑥 𝑦 𝑥100 = 10 − 9,99 10 𝑥100 = 0,1 Akurasi = 100 - Error = 100 – 0,1 = 99,9
Rata-rata = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝐵𝑎𝑛𝑦𝑎𝑘𝑛𝑦𝑎 𝑑𝑎𝑡𝑎 Keterangan : 𝑦 = Tegangan Multimeter (VDC) x = Sensor Tegangan (VDC)
C.  Pengujian Mosfet
Pengujian  ini  merupakan  pengujian  mosfet  yang digunakan  untuk  menghubungkan  rangkaian  kontrol dengan  mosfet, sehingga rangkaian kontrol dapat bekerja dengan  baik.  Fungsi  dari  mosfet  ini  adalah  untuk mengoperasikan mosfet dari keadaan OFF ke ON atau bisa juga sebaliknya. Gambar desain  mosfet ada pada Gambar 10.
Gambar 10. Desain pengujian mosfet
Setelah  dilakukan  pengujian  pada  mosfet  didapatkan hasil  dari  mosfet  dengan  tegangan  yang  diberikan  adalah 18 Volt , channel 1  ditunjukkan  untuk output dari microcontroller ,  sedangkan channel 2  untuk output dari mosfet,  ketika  dilakukan  pengujian  didapatkan  hasil,
tegangan channel 2  yang terbaca di osiloscop lebih besar dari pada tegangan pada channel 1.
Dari  Tabel  II  diatas  didapatkan  nilai  rata-rata keakuratan dari sensor tegangan yaitu 99,29 %, sedangkan nilai error 0,70 %. Sehingga dapat dikatakan bahwa sensor dalam  keadaan  yang  dapat  digunakan  pada  sistem perancangan buck-boost converter .
D.  Mendesain Dan Pengujian Buck-Boost Converter Mendesain buck-boost  converter ini  dilakukan bertujuan  untuk  menentukan  parameter  nilai  komponen yang  akan  digunakan.  Sedangkan  pengujian  buck-boost converter  menggunakan  metode  PWM  untuk  mengontrol switching pada mosfet dengan mengubah duty cycle , yang dimana duty cycle disini berguna untuk mengatur tegangan dari input ke output dari buck-boost converter .
1.   Mendesain Buck-Boost Converter Spesifikasi buck-boost  converter yang  akan  dibuat sebagai berikut:
Tegangan input = 17 Volt Tegangan output = -12 Volt Frekuensi = 20 KHz
1. Menentukan nilai duty cycle
D = Vo
(Vo − Vi)
D = −12 (−12 − 17) D = −12 −29
D =  0,41 %

## 2. Menentukan nilai resistor
R = Vo 2 P R = −12 2 10 R = 14,4 Ω

## 3. Menentukan nilai induktor
iL = (Vi . D) R . (1 − D) 2 = (17 . 0,41) 14,4 . (1 − 0,41) 2 = 6,97 5,01 =  1,3 A ∆𝑖𝐿 = 1% 𝑥 𝑖𝐿 = 1% 𝑥 1,3 = 0,013 A
𝐿 = (𝑉𝑖 . 𝐷) ∆𝑖𝐿 . 𝐹 = (17 . 0,41) 0,013 . 20000
= 6,97 260
= 0,026 𝐻
= 26 𝑚𝐻
4.  Menentukan nilai kapasitor
∆Vo = %Vo . Vo
∆Vo = %1 . −12
= 0,12 V C = (Vo . D) ∆Vo . R . F = (−12 . 0,41) 0,12 . 14,4 . 20000 = −4,92 34560 = 0,00014 F
= 140 μF
2.  Pengujian Buck-Boost Converter
Pada  pengujian  ini  dilakukan  dengan  menggunakan nilai PWM yang nilainya berbeda agar dapat melihat hasil dan  perubahan  yang  terjadi  pada  nilai output dari buck- boost  converter .  Jika  diberikan  input  12V duty  cycle nya adalah 50% dan menghasilkan tegangan output 12V, maka pengujian  dapat  dikatakan  berhasil.  Gambar  11.  adalah desain pengujian yang akan dilakukan.
Gambar 11. Desain pengujian buck-boost converter
Tabel III
Hasil pengujian buck-boost converter
Tegangan Input (V) Nilai PWM Duty Cycle (%) Tegangan Output (V) 12 25.5 15% 0.18V 12 51 22% 0.38V 12 76.5 32% 0.58V 12 102 39% 1.02V 12 127.5 50% 1.88V 12 153 60% 2.26V 12 178.5 70% 3.60V 12 204 81% 5.05V 12 229.5 90% 7.57V 12 225 98% 9.88V
Tabel  III  adalah  hasil  dari  pengujian buck-boost converter yang  sudah  dilakukan  pengujian buck-boost dengan PWM Didapatkan hasil yang kurang tepat, dimana alat hanya bisa melakukan buck atau penurunan tegangan dan  tidak  dapat  melakukan boost atau  menaikkan tegangan, kemungkinan yang terjadi adalah induktor tidak bekerja  secara  maksimal,  karena  induktor  disini  sangat berperan  penting  untuk  menaikkan  tegangan,  sedangkan tegangan  yang  dihasilkan  juga  tidak  stabil  kemungkinan terjadi  dari  kapasitor,  karena  kapasitor  disini  berfungsi sebagai filter tegangan  keluar.  Jadi  pada  pengujian keseluruhan  yang akan dilakukan ditambahkan alat  bantu module buck-boost converter . Module yang digunakan kali ini adalah module tipe Xl6009.
E.  Pengujian Keseluruhan Sistem
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  keseluruhan  dari system  yang  telah  digabung  antara sel  surya , buck-boost converter ,  dan  Aki  sebagai  bebannya.  Desain  pengujian Keseluruhan sistem ada pada Gambar 12. dan 13.
Gambar 12. Pengujian sistem untuk pengukuran tegangan .
Gambar 13. Pengujian sistem untuk pengukuran arus
Tabel IV
Hasil pengujian dari keseluruhan system buck-boost
converter Intensitas cahaya (W/M2) Suhu (℃) Tegangan Input (V) Arus Input (A) 100.2 34.1 19.70 0,85 301.1 32.6 20.68 1.13 516.4 31 20.78 1.23 700 32 20.57 1.25 1005.2 34.2 20.67 1.30 Daya Input (W) Tegangan Output (V) Arus Output (A) Daya Output (W) 16,74 13.01 3.64 47,35 23.37 13.02 3.86 50.25 25.55 13.01 3.89 50.61 25.71 13.01 3,87 50,34 26.88 13.01 3.91 50.87
Tabel IV Menunjukkan hasil pengujian keseluruhan sistem  yang  sudah  dilakukan,  tegangan output yang didapatkan  dari buck-boost  converter stabil  dikisaran 13,01V,  meskipun  tegangan input berubah-ubah  karena adanya  perubahan intensitas cahaya  matahari  dan  suhu yang  mempengaruhi photovoltaic yang  digunakan.  Dan arus  yang  dihasilkan  oleh buck-boost  converter berbeda, arus input lebih  kecil  dari arus output,  karena  tegangan yang dihasilkan oleh sumber photovoltaic yaitu sekitar 20 Volt,  kemudian  ketika  melewati buck-boost  converter tegangan  mengalami  penurunan  menjadi  13V  agar  tidak terjadi overheat pada aki.
Nilai daya input dan daya output dapat ditentukan dengan rumus dibawah ini:
Daya input: P = V . I P = 20,67 x 1,30 P = 26,88 W Daya output: P = V . I P = 13,01 x 3,91
P = 50,87 W

## V. KESIMPULAN
1.  Kesimpulan
Hasil pengujian dan Analisa data yang sudah dilakukan diatas  maka  didapatkan  beberapa  kesimpulan  sebagai berikut:
1. Pengujian  PWM  pada microcontroller yang  telah dilakukan  mendapatkan  nilai duty  cycle dan gelombang  PWM  yang  baik  dan  stabil  sehingga dapat digunakan untuk melakukan pengujian.
2. Penggunaan  sensor  tegangan  DC memiliki keakuratan yang baik, error yang didapatkan, yaitu rata  rata  nilai error adalah  0,70%,  dapat disimpulkan  bahwa  sensor  tidak  melebihi  nilai error yaitu 5%, sehingga sensor dalam kondisi baik dan mampu kerja sesuai yang diharapkan.
3. Perancangan dan program dari buck-boost converter hasilnya  hanya  didapatkan  buck  atau penurunan tegangan saja, hasil dari pengujian yang dilakukan sistem dapat bekerja karena ditambahkan module untuk menaikan tegangan.
4. Buck-boost  converter  yang  telah  didesain  hanya dapat melakukan buck atau penurunan tegangan dan tidak  bisa  menaikkan  tegangan,  maka  dari  itu digunakan module XL6009 yang dapat menaikkan tegangan hingga 35 Volt.
5. Arus  yang  dihasilkan  oleh buck-boost  converter adalah  sekitar  3,52  A  hingga  3,92  A,  arus  yang dihasilkan dari buck-boost converter nilainya stabil meskipun intensitas cahaya mengalami perubahan.
2   Saran
Saran  penulis  setelah  meneliti  diharapkan  adanya perhatian  dalam  pemilihan  komponen  induktor  dan kapasitor,  karena  berperan  penting  untuk  meningkatkan tegangan  dan  juga  arus.  Guna  meningkatkan  fungsi  dan kesempuraan  dari  alat  ini maka lebih baiknya menambahkan rangkaian kontrol agar dapat mempermudah pengujian.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan karya ilmiah ini banyak mengalami kendala. Namun berkat doa orang  tua  saya  dan  berkah  dari  Allah  SWT,  sehingga kendala-kendala tersebut dapat diatasi dengan kemudahan dan kelancaran. Terima kasih disampaikan kepada dewan redaksi  jurnal  yang  telah  meluangkan  waktu  untuk membuat template ini.

## REFERENSI
[1] Arismunandar,  Wahyu,  Robet.,  &  Hendarto  Deni.  (2017) Rancang  bangun  sistem  pengisian  daya  perangkat  gadget panel  surya  sebagai  sumber  listrik  alternatif  di  fasilitas umum. JuTEkS, 46-53.
[2] Cholis.,  Sara,  Devi,  Ira.,  &  Away,  Yuwaldi.  (2016) Perancangan alat pencatat data kurva karakteristik arus dan tegangan (I-V) MODUL SURYA .C
[3] Handoko,  Prio.,  Hermawan,  Hendi.,  &  Nasucha, Mohammad.  (2018).  Sistem  kendali  alat  elektronika menggunakan microcontroller arduino  uno  R3  DAN ethernet  shield dengan  antar  muka  berbasis  arduino. DINAMIKA REKAYASA, 92-103.
[4] Juarsah,  Arief,  Marco.,  Facta,  Mochammad.,  &  Nugroho, Agung. (2015). Perancangan DC chopper tipe Buck-Boost
converter penguatan umpan balik IC TL 494. TRANSIENT, 597-603.
[5] Komarudin,  Achmad.  (2014).  Desain  dan  analisis proporsional  kontrol buck-boost  converter pada  sistem photovoltaic . JURNAL ELTEK, 78-89.
[6] Mahrubi,  Irfan.,  Bintoro,  Jusuf.,  &  Djatmiko,  Wisnu.
(2018).  Rancang  Bangun  Solar Charger  Controller
Menggunakan  Synchronous  Non-Inverting Buck-Boost converter Pada Panel Surya 50 Watt Peak (WP) Berbasis Arduino Nano V3.0. Jurnal Pendidikan Vokasional Teknik
Elektronika, 1-4.
[7] M. Shell. (2002) IEEEtran homepage on CTAN. [Online]. Available: http://www.ctan.org/tex- archive/macros/latex/contrib/supported/IEEEtran/
[8] Nabella,  Aulia,  Meirena.,  Prastiwi,  Andriani.,  & Subiyantoro.  (2018)  Analisis  Kinerja  Cuk Converter Charge  Controller dengan  Kontrol  PID  pada Off-Grid Photovoltaic System . Jurnal Elkolind, 12-17.
[9] Rudiatmadja,  Iwan.  (2018)  Rancang  bangun  dan monitoring charger baterai  dengan  metode Charging otomatis  menggunakan  rangakaian  sensor  tegangan  dan regulator arus berbasis arduino mega 2560. Eprint, 11-68.
[10] Rifan, M., HP, Sholeh., Shidiq, Mahfudz., Yuwono, Rudy., Suryono, Hadi., & Fitriana (2012). Optimasi Pemanfaatan Energi  Matahari  di  Jurusan  Teknik  Elektro  Universitas Brawijaya. Jurnal EECIS, 44-48
[11] Robiul,  Ari,  Ichsan.,  Effendy,  Machmud.,  &  Suhardi, Diding. (2017). Studi Analisa Synchronous Rectifier Buck Converter  Untuk  Meningkatkan  Efisiensi  Daya  Pada Sistem Photovoltaic. KINETIK, 151-164.
[12] Salim.  (2019).  Perancangan buck  converter sebagai charger  battery  controller berbasis  PWM  dengan  sumber photovoltaik. Universitas Borneo Tarakan, 1-45.
[13] Safrizal.  (2017).  Rancangan  panel  surya  sebagai  sumber energi listrik. Jurnal DISPROTEK, 75-81.
[14] Siddik,  Deddy.,  &  Sidabutar.  (2015).  Rancang  bangun buck-boost  converter pada  panel  surya  menggunakan metode  kontrol  PI  DAN  PID  berbasis microcontroller ATMEGA 8535. Paper and Presentation, 1-6.
[15] Setiawan, Eko., Facta, Mochammad., & Nugroho, Agung. (2015).  Penggunan converter jenis buck dengan  pemutus tegangan otomatis untuk pengisi akumulator.
TRANSIENT, 51-57.
[16] Setiono,  Iman.  (2015).  Akumulator,  Pemakaian  DAN Perawatannya. METANA, 31-36.
[17] Said,  Syafaul,  Faesol.  (2017)  Rancang  bangun  kontrol kecepatan motor BLDC menggunakan PID controller pada wind tunnel sebagai prototype pengujian turbin angin. UT- Faculty of Engineering, 31-32.
[18] Teresna, Wayan, I., Sugiarta, Nym, I., & Suparta, Nengah, I.  (2014).  Pengujian charger modul  simulasi  solar cell untuk meyuplai warning light . Buletin Fisika, 30-39.
[19] Yuwono, Sigit., Kurniawan, Ekki, & Viegas, Alvius. (2019) Desain dan implementasi unit kontrol baterai berbasis Pulse Width  Modulation  (PWM)  untuk  sistem  penerangan menggunakan modul solar cell. E-Proceding Of Engineering, 2657-2667.