## PENGEMBANGAN BAHAN AJAR KONVERTER BOOST (Studi Kasus pada Mata Kuliah Praktikum Elektronika Daya)
Arga Tri Agung Hermawan, Aripriharta, Puger Homggowiyono Jurusan Pendidikan Teknik Telekomunikasi
Universitas Negeri Malang

## Abstrak
Konverter Boost banyak  digunakan  pada  bidang  industri,  kesehatan,  pendidikan  maupun  dalam  alat-alat  elektronik yang  digunakan  dalam  kehidupan  sehari-hari.  Pengontrolan  Konverter Boost menggunakan  PWM  digital,  karena lebih mudah dan range pengontrolan yang lebih besar sehingga dapat menghasilkan data yang lebih akurat. Tujuan dari penelitian pengembangan ini adalah menyediakan bahan ajar praktikum pada mata kuliah Praktikum Elektronika Daya  di  Jurusan  Elektro  Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri  Malang  dan  menguji  kelayakan bahan  ajar  Konverter Boost hingga dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan. Metode penelitian pada penelitian pengembangan ini, langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: (1) bedah kurikulum; (2) identifikasi media; (3) pengembangan naskah; (4)  produksi;  (5)  penyempurnaan;  (6)  tes/ uji  coba;  dan  (7)  revisi. Berdasarkan  pada  hasil  uji  coba,  diperoleh presentase dari tiap-tiap subyek coba sebagai berikut: (1) skor validasi ahli media, diperoleh presentase sebesar 87%, (2)  skor  validasi  ahli  materi,  diperoleh  persentase  sebesar  78,8%,  dan  didapatkan  rata-rata skor  validasi  sebesar 82,9%  (3)  skor  angket  keterlaksanaan  sebesar  86%.  Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  pengembangan  bahan  ajar praktikum  Konverter Boost pada  mata  kuliah  Elektronika  Daya  di  Jurusan  Elektro  Universitas  Negeri  Malang  di- nyatakan valid dan layak digunakan sebagai bahan ajar.

## Kata kunci : Pengembangan, Bahan Ajar, Konverter Boost

## Abstract
Boost converters are widely used in industry, health, education as well as in electronic appliances that are used in everyday life. Boost Converter control used digital PWM system, because that easier control and greater range so that  it  can  produce  more  accurate  data.  The  purpose  of  this  research  is  the  development  of  provide  practicum teaching  materials  on  Power  Electronics  worklab  in  the  Department of  Faculty  in  the  Department  of  Electrical Engineering, State University of Malang and test the feasibility of materials Boost Converter teaching to be able to function  as  expected.  Research  methods  in  the  development  of  research,  the  steps  are  as  follows:  (1)  surgical curriculum, (2) identification of the media, (3) the development of the manuscript, (4) production, (5) improvement, (6) the test/ trial; and (7) revision. Based on test results, the percentage obtained from each subject try the following: (1)  validation  score  media  expert,  obtained  a  percentage  of  87%,  (2)  validation  score  matter  expert,  obtained  a percentage  of  78.8%,  and  obtained  an  average  score  of  82.9%  validation  (3)  scores  feasibility  questionnaire  by 86%. It can be concluded that the development of teaching materials on the Boost Converter practicum courses in the Department of Electrical Power Electronics University of Malang is valid and fit for use as teaching materials.

## Keywords : Development, Teaching Materials, Bosst Converter

## PENDAHULUAN
Konverter Boost banyak digunakan pada bidang industri, kesehatan, pendidikan mau- pun  dalam  alat-alat  elektronik  yang  diguna- kan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contoh  adalah  penggunaan  Konverter Boost pada  UPS  (Uninterruptible  Power Supply) pada  peralatan  elektronik.  Melihat  penting- nya peranan aplikasi Konverter Boost, maka sebagai mahasiswa yang disiapkan untuk du- nia industri harus berkompeten sebagai bekal
nantinya. Salah satu cara untuk mempelajari- nya adalah dengan menggunakan bahan ajar praktikum.
Pendidikan keteknikan mempunyai keter- kaitan erat dengan dunia industri, maka pem- belajaran  dan  pelatihan  praktek  memegang peranan  kunci  untuk  membekali  lulusannya agar  mampu  beradaptasi  dengan lapangan/ industri.  Seperti  diungkapkan  Gagne  (1995) bahwa  keterampilan  kerja  hanya  dapat  di- ajarkan  dengan  baik  apabila  mereka  dilatih
secara  langsung  dengan  peralatan  yang  me- nyerupai pada industri, jadi bahan ajar prak- tikum sangat penting dalam melakukan pem- belajaran praktikum.
Dalam  teori  konverter  DC-DC  terdapat dua macam topologi konverter  yakni penaik tegangan  (Konverter Buck)  dan  penurun  te- gangan  (Konverter Boost).  Setiap  konversi tegangan  maupun  arus,  daya  masukan  dan daya  keluaran  harus  dipertahankan  tetap. Oleh karena itu konversi menaikkan tegang- an  harus  diikuti  dengan  konversi  menurun- kan arus demikian sebaliknya. Cara pengon- trolan tegangan output pada Konverter Boost menggunakan Pulse  Width  Modulation (PWM), dimana yang dikontrol adalah lebar pulsa  (duty  cycle).  Teknik  pengontrolan  da- pat dilakukan dengan dua cara yaitu: (1) sis- tem  analog  salah  satunya  menggunakan  IC 555  dan  (2)  sistem  digital  yang  mengguna- kan mikrokontroler.
Pada dasarnya ada banyak teknologi kon- verter  penaik  tegangan, misalnya  regulator. Tetapi  Konverter Boost mempunyai  kelebi- han  karena  dapat  beroperasi  dengan  beban yang  besar  dan  mempunyai  sedikit  rugi  da- ya.  Melihat  teknologi  konverter  yang  man- faatnya  yang  sangat  besar  di  dunia  industri, berdampak  banyak  universitas di  Indonesia yang  menyajikan  mata  kuliah  elektronika daya  pada  jurusan  tertentu  yang  diharapkan lulusannya  bisa  diterjunkan  ke  industri-in- dustri yang menggunakan aplikasi Konverter Boost.
Pada  proses  pembelajaran  mata  kuliah elektronika  daya  di  Jurusan  Teknik  Elektro Universitas Negeri Malang, bahan praktikum Konverter Boost masih menggunakan sistem analog.  Bahan  praktikum  Konverter Boost tersusun menggunakan rangkaian yang meng- gunakan sistem  analog.  Bahan  praktikum Konverter Boost terdisusun  menggunakan rangkaian  yang  menggunakan  JFET  atau MOSFET yang pemicunya menggunakan IC 555.  Pada  Konverter Boost sistem  analog rangkaian  PWM  masih  rumit  dan range da- lam  pengontrolannya  terbatas  sehingga,  ma-
hasiswa cendrung lebih fokus terhadap rang- kaian PWM dari pada konsep dari rangkaian Konverter Boost itu  sendiri.  Hal  ini  menye- babkan  mahasiswa  belum  maksimal  dalam menerima  konsep  Konverter Boost.  Dengan melihat permasalahan tersebut, dibuatlah me- dia pembalajaran berupa bahan ajar Konver- ter Boost dengan  sistem  digital  yang  meng- gunakan rangkaian mikrokontroler.
Pada  sistem  digital  mempunyai  kelebi- han pada rangkaiannya yang tidak terlalu ru- mit  dibandingkan  rangkaian  PWM  analog dan range pengontrolan yang lebih besar se- hingga  dapat  menghasilkan  data  yang  lebih akurat.  Bahan  ajar  ini  merupakan  dasar  tek- nologi  Konverter Boost yang  digunakan  di indstri-industri  sehingga  dapat  dijadikan media  praktikum.  Bahan  pembelajaran  ini juga dilengkapi dengan jobsheet dan modul penggunaan  alat. Dengan adanya  bahan  ajar ini  diharapkan  mahasiswa  lebih  memahami konsep  konverter  DC-DC  jenis  Konverter Boost dan  memahami  karakteristik Konver- ter Boost.
Tujuan  dari  pembuatan  bahan  ajar  ini adalah : (1) Menyediakan bahan ajar prakti- kum  pada  mata  kuliah  Praktikum  Elektro- nika  Daya  sub  mata  kuliah  Konverter Boost di  Jurusan  Elketro  Fakultas  Teknik  Univer- sitas Negeri Malang. (2) Menguji kelayakan bahan ajar konverter DC-DC jenis Konverter Boost hingga  dapat  berfungsi  sesuai  dengan yang diharapkan.
Pentingnya Penelitian  dan  Pengembang- an Bahan Ajar yaitu; (1) Bagi Jurusan Elek- tro  Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri  Ma- lang  adalah  tersedianya  bahan  ajar  yang  le- bih  baik  dari  bahan  ajar  yang  sebelumnya, tanpa  menghilangkan  manfaat  dari  bahan ajar yang telah ada. (2) Bagi mahasiswa ada- lah  untuk  mempermudah  mahasiswa  dalam memahami  prinsip  kerja  Konverter Boost. (3)  Bagi  Dosen  mata  kuliah  Praktikum Elektronika  Daya,  dapat  digunakan  sebagai bahan  pertimbangan  dalam  pemilihan  dan penggunaan serta pengembangan media pem- belajaran.
Sedangkan  keterbatasan  pengembangan ini adalah sebagai berikut: (1) Pengembang- an  ini  menghasilkan trainer, jobsheet,  dan pentunjuk penggunaan alat pada mata kuliah Praktikum  Elektronika  Daya pada  materi Konverter Boost. (2) Sasaran dari bahan ajar Konverter Boost yang dikembangkan dituju- kan untuk  mahasiswa Jurusan Teknik Elek- tro  Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri  Ma- lang.

## METODE

## 1. Posedur Pengembangan
Model  penelitian  menggunakan  Postekom Depdiknas. Pemilihan model pengembangan tersebut dipilih  karena  sesuai  dengan  pene- litian  pengembangan  di  bidang  pendidikan. Lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Model Pengembangan Menurut Pustekom Depdiknas (Sumber : Pustekkom Depdiknas, 2008)
Lagkah-langkah  pengembangannya  adalah sebagai berikut :

## Bedah Kurikulum
Bedasarkan  katalog  Jurusan  Teknik Elektro  Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri Malang  tahun  2012  tentang  mata  kuliah Praktikum Elektronika Daya bertujuan untuk
memberikan  pemahaman tentang  konsep, desain  dan  analisis  mengenai  kasus-kasus/ aplikasi  praktis  elektronika  daya. Dengan deskripsi  Pokok  bahasan  dalam  mata  kuliah meliputi :  praktikum  uji  karakteristik  DIO- DA,  SCR,  TRIAC,  DIAC,  BJT,  MOSFET/ IGBT, penyearah diode, penyearah SCR, H- Bridge, Inverter,  SMPS, ballast  electronics, dan dimmer.
Pada  penelitian  pengembangan  ini  akan membahas  materi  Konverter Boost yang akan  mengembangkan  bahan  ajar  Konverter Boost dengan produknya terdiri dari trainer, job sheet, dan petunjuk penggunaan trainer.

## Identifkasi Media
Identifikasi yang  dilakukan  adalah  melaku- kan  observasi  pada  kelas  pratikum  Elek- tronika  Daya  dan  wawancara  pada  dosen pembina  mata  pelajaran.  Tujuan  dilakukan observasi dan wawancara adalah untuk men- dapatkan  keterangan/  gambaran  mengenai proses  pembelajaran  dan  bahan  praktikum yang digunakan.

## Pengembangan Bahan Ajar
Pengembangan  bahan  ajar  Konverter Boost meliputi trainer praktikum,  disertai petunjuk  penggunaan trainer dan job sheet praktikum.

## a. Trainer Konverter Boost
Rangkaian trainer Konverter Boost ter- diri dari tida rangkaian yaitu :
1) Rangkaian Konverter Boost
Konverter Boost yang  dirancang  meng- ubah  tegangan  6  Volt  DC  menjadi  24 Volt  DC.  Spesifikasi  dari  rangkaian Konverter Boost adalah
V i = 6 VDC; Vo = 24 VDC; Io max = 2 A; Io min = 0,1A; Frekuensi (f) = 2 kHz;
Daya (P) = 48 Watt.
2) Rangkaian minimum system (minsys) Rangkaian  ini  merupakan  rangkaian  ya- ng  menghasilkan  sinyal  PWM  (Pulse Width Modulation) yang digunakan seba-
gai pemicu pada proses switching MOS- FET. Rangkaian minsys menggunakan mikrokontroler (MK) ATmega 8.
3) Rangkaian Optocoupler Rangkaian  ini  berfungsi  sebagai  peng- uata sinyal PWM yang digunakan dalam proses switching dan  berfungsi  sebagai pengaman rangakaian. Tipe Optocoupler yang digunakan adalah 4N35.
4) Rangkaian penyearah/ rectifier Rangakain  ini  merupakan  rangakain  pe- nyearah  tegangan  Ac  menjai  tegangan DC  dengan  menggunakan  diode  penye- arah.  Rangakain  ini  berfungsi saat  te- gangan  input  yang  digunakan  masih  da- lam bentuk tegangan AC.

## b) Petunjuk Penggunaan Trainer
Petunjuk  penggunaan  ini  berisi  tentang  pe- tunjuk  umum  penggunaan trainer,  spesifi- kasi trainer,  fungsi-fungsi  tiap-tiap  bagian pada trainer dan flowchart Konverter Boost.

## c) Job sheet
Job sheet digunakan mahasiswa saat melaku- kan  praktikum.  Diharapkan  dengan  adanya jobsheet ini  mahasiswa  dapat  belajar  secara mandiri. Jobsheet ini    akan  disusun  dengan format susunan sebagai berikut: 1) Deskripsi Judul; 2) Prasyarat; 3) Petunjuk Penggunaan Jobsheet;  4) Tujuan  Pembelajaran;  5)  Peta Kedudukan Modul; 6) Dasar Teori Kegiatan Belajar;  7)  Lembar  Praktikum;  8)  Lembar Evaluasi.
Setelah  melakukan  perancangan  desain trainer,  maka  rancangan  akan  di validasi oleh ahli desain. Tujuan dari validasi desain adalah  untuk  mengetahui  kelayakan  desain trainer sebelum dibuat.

## Produksi
Proses  produksi  pertama  yaitu  pembua- tan trainer Konverter Boost. Rangkaian Kon- verter Boost yang  telah  dirancang  akan rangkai  pada  papan  PCB  lalu  akan  ditem- patkan  pada  kotak  mika  akrelik  sesuai  de- ngan desain rancangan yang telah divalidasi.
Setelah  pembuatan trainer langakah  se- lanjutnya  adalah  membuat  modul  penggu- naaan trainer dan job sheet. Pembuatan mo- dul  dan job sheet sesuai  dengan  rancangan yang telah dibuat.

## Penyempurnaan
Tahap  penyempurnaan  ini  merupakan tahap validasi, bahan ajar akan divalidasi oleh ahli media dan dan ahli materi. Tujuan dari vali- dasi  ini  adalah  untuk  mengetahui  kevalidan bahan  ajar  apakah  sudah  siap  di  uji  coba  ke tahap selanjutnya.

## Uji coba
Tahap  uji  coba  ini  dilakukan  untuk  menge- tahui  tingkat  kelayakan  bahan  ajar.  Subjek uji  coba  kelompok  kecil  ini  adalah  maha- siswa yang sedang atau telah mengikuti mata kuliah  elektonika  daya.  Dalam  melakukan uji  coba,  mahasiswa  juga  akan  mengisi angket keterlaksanaan.

## Revisi produk
Tahap  revisi  ini  merupakan  tahan  terakhir untuk  menentukan  kevalidan  dan  kelayakan bahar  ajar.  Jika  dalam  uji  coba  pada  ma- hasiswa  bahan  ajar  telah  dinyatakan  layak, maka  tidak  ada  revisi  dan  bahan  ajar  sudah dinyatakan valid dan layak untuk digunakan sebagai bahan ajar.

## 2. Uji Coba Produk
Validasi yang digunakan merupakan validasi deskriptif kualitatif dengan persentase.

## Subjek Validasi
a. Ahli  Media  yaitu  dosen  Program  Studi Pendidikan Teknik Elektro sebagai learn- ing  specialist,  yang  berkompeten di  bi- dang media pembelajaran.
b. Ahli  Materi  (Content  Specialist),  yaitu dosen mata kuliah elektronika daya.

## Subjek Coba
Subjek  coba  pada  penelitian  ini  adalah  ma- hasiswa  jurusan  Teknik  Elektro  yang  telah menempuh mata kuliah elektronika daya.

## Jenis Data
Data  yang  diperoleh  adalah  data  kuantitatif dan data kualitatif. Data kuantitatif pada pe- nelitian  ini diperoleh  dari penilaian trainer praktikum  Konverter Boost oleh  ahli  materi dan ahli media berupa skor 1 sampai 4.

## Instrumen Data
Ada  beberapa  macam  teknik  pengumpulan data  yaitu  kuesioner (angket),  wawancara, pengamatan,  dan  dokumentasi.  Dari  bebera- pa macam teknik pengumpulan data di atas, untuk  memperoleh  data  pada trainer Kon- verter Boost,  maka  instrumen  yang  diguna- kan adalah berupa angket (questionnaire).

## Teknik Analisis Data
Teknik analisis  data  yang  digunakan  dalam menganalisis  data  kuantitatif  berupa  skor angket  penilaian  untuk  ahli  materi  dan  ahli media adalah dengan menghitung persentase jawaban.
= × 100% ………… ...............  (1) Dengan : V = Validitas
TSEV = Total skor empirik validator S-max = Skor maksimal yang diharapkan
Sedangkan  sebagai  dasar  pengambilan  ke- putusan  untuk  merevisi  media  pembelajaran digunakan kriteria kualifikasi penilaian yang diadaptasi dari Akbar, dkk (2010) yaitu: 0%- 25% berarti tidak valid,  25,01%-50% cukup valid, 50,01 % - 75 %  berarti  valid,  dan 75,01 % - 100 % berarti sangat valid.

## HASIL

## Hasil Pengembangan Triner
Hasil  dari  penelitian  pengembangan  ini adalah  berupa trainer yang  dilengkapi  de- ngan  modul  praktikum  dan  modul  peng- gunaan trainer.
Besar  kecilnya  nilai  tegangan output di- pengaruhi oleh duty cycle (D). Jika nilai duty cycle besar  maka  nilai  tegangan output juga
besar  yang  ditandai  dengan  nyala  lampu yang terang. Jika nilai duty cycle kecil maka tegangan out put juga kecil dan nyala lampu juga semakin redup.
Gambar 2. Trainer Konveter Boost

## Data Validasi Desain
Validasi  desain  dilaksanakan  pada  tang- gal  5  Januari  2013.  Dari  data  hasil  uji  coba didapatkan skor empirik uji coba ahli materi (TSEV)  sebesar  51,  dengan  skor  maksimal (S-max) sebesar 56.
Dari  perhitungan  skor  validasi  ahli  de- sain  didapatkan  skor  validitas  sebesar  91%. Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  bahan ajar  dinyatakan  sangat  valid  dan  siap  dibuat trainer Konverter Boost.

## Data Validasi Ahli Materi
Ahli  materi  pada  penelitian  ini  adalah selaku  Pembina  mata  kuliah  elektronika  da- ya. Validasi  dilaksanakan  pada  hari Kamis tanggal 28 Februari dan pada 13 Maret 2013.
Dari data hasil validasi didapatkan skor empirik uji coba ahli materi (TSEV) sebesar 82,  dengan  skor  maksimal  (S-max)  sebesar 104.
Dari  perhitungan  skor  validasi  ahli  me- dia didapatkan skor validitas sebesar 78,8%. Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa  bahan ajar  dinyatakan  sangat  valid  dan  siap  diuji- cobakan pada mahasiswa kelompok kecil.

## Data Validasi Ahli Media
Data uji coba untuk ahli media divalidasi oleh  validator  (TSEV1),  dan  (TSEV2)  Dari data  hasil  validasi  didapatkan  skor empirik uji coba ahli media (TSEV) sebesar 181, de- ngan skor maksimal (S-max) sebesar 208.
Dari perhitungan skor validasi ahli media didapatkan  skor  validitas  sebesar  87%.  Se- hingga  dapat  disimpulkan  bahwa  bahan  ajar dinyatakan  sangat  valid  dan  siap  diuji- cobakan pada mahasiswa kelompok kecil.

## Uji Coba Mahasiswa
Pada uji mahasiswa, subyek cobanya ya- itu  16  orang  mahasiswa  yang  terdiri  dari  15 orang  S1  Pendidikan  Teknik  Elektro  dan  1 orang  mahasiswa  jurusan  D3  teknik  Elektro Fakultas  Teknik  Universitas  Negeri  malang. Total skor yang didapat untuk TSEV1 sebe- sar  52,  untuk  TSEV2  sebesar  55,  untuk TSEV3  sebesar  53,  untuk  TSEV4  sebesar 55,  untuk  TSEV5  sebesar  56,  untuk  TSEV6 sebesar  57,  untuk  TSEV7  sebesar  55,  untuk TSEV8  sebesar  51,  untuk  TSEV9  sebesar 58, untuk TSEV10 sebesar 55, untuk TSEV- 11  sebesar  57,  untuk  TSEV12  sebesar  55, untuk  TSEV13  sebesar  54,  untuk  TSEV14 sebesar 57, untuk TSEV15 sebesar 57, untuk TSEV16 sebesar 65. Hasil Dari data tersebut akan  dihitung  jumlah  skor  dari  mahasiswa (ΣTSEV) dan besar skor maksimal (S-max).
Dari  data  pernyataan  uji  coba kelompok kecil didapatkan skor sebesar 86%, sehingga dapat dikatakan bahwa modul ini telah layak digunakan sebagai bahan ajar.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  pada  hasil  pengembangan trainer  Konverter Boost bagi  mahasiswa Jurusan  Teknik  Elektro  Fakultas  Teknik
Universitas Negeri Malang diperoleh
kesimpulan sebagai berikut:
1. Dihasilkan trainer Konverter Boost untuk  mata  kuliah  Elektronika  Daya  di Jurusan Teknik Elektro Univesitas
Negeri Malang. 2. Dihasilkan jobsheet praktikum Konverter Boost untuk  mata  kuliah  Elektronika Daya di Jurusan Teknik Elektro Univesitas Negeri Malang. 3. Bahan ajar Konverter
Boost mendapatkan  skor  validasi  dari  ahli media sebesar 87% dan skor validasi ahli materi  sebesar  78,8%,  maka  didapatkan rata-rata  skor  validasi  82,9%.  Sehingga dapat  disimpulkan  bahwa  bahan  ajar telah  valid  dan  layak  digunakan  sebagai bahan ajar.

## DAFTAR PUSTAKA
Akbar,  S, dkk (2010) Pengembangan  Kuri- kulum  dan  Pembelajaran, Cipta  Media, Yogyakarta.
Depdiknas (2008) Pengembangan Bahan Ajar. (Online), (http://www.jardiknas.org)
, dikases tanggal 11 April 2013.
Gagne, R.M. (1995) Principle Of
Instructional  Design, Holt,  Rinehart  and Winston, inc, New York.