## JEPCA
Journal of Electrical Power Control and Automation, 2(1), Juni 2019, 1-5 Program Studi Teknik Listrik Universitas Batanghari
ISSN 2621-556X (Online) DOI 10.33087/jepca.v2i1.22

## Rancang Bangun Inverter Menggunakan IC CD4047 INPUT Batrai 12 VDC Ke Output Lampu 220 VAC Frekuensi 50-60 HZ
Andre Saputra 1* , Fadli Eka Yandra 2
1,2 Teknik Listrik, Fakultas Teknik, Universitas Batanghari *Correspondence Email: anddree19@gmail.com; fadli.eka.yandra@unbari.ac.id
Abstrak. Inverter  merupakan  salah  satu  alat  elektronika  yang  berfungsi  untuk  mengubah  arus  searah  (DC)  menjadi  arus  bolak- balik (AC) dengan besaran tegangan dan frekuensi dapat diatur, output suatu inverter berupa tegangan AC dengan bentuk berupa gelombang  kotak (Square  Wave). kemudian  dilakukan  pengujian  dengan  beda  jenis  Trafo  Step  Up CT  untuk  mendapatkan  hasil pengujian dan analisa. Dan prinsip kerja dari rangkain inverter ini yaitu, pulsa driver Transistor TIP122 dan 2N3055 dibangkitkan oleh  pembangkit  pulsa  IC  CD4047,  pulsa  dari  rangkaian Multivibrator  Astambil ini  adalah  2  pulsa  dengan  fasa  yang  saling berkebalikan  180º.  Pulsa  Q  dan  Q  tersebut  digunakan  untuk  memberikan  driver  ke  Transistor  TIP122  dan  2N3055  dan  akan menginduksi Transformator Step Up secara bergantian. Sehingga Transformator Step Up akan dapat menginduksi secara 2 arah dari titik CT. karena proses induksi tersebut maka pada primer Transformator akan memberikan tegangan AC induksi sebesar 220 Volt dengan bentuk gelombang kotak ( square wave ). Inverter jenis ini hanya bisa untuk lampu saja, kelebihannya harganya lebih murah karena difungsikan untuk membackup lampu saja.
Kata Kunci : Rancang Bangun Inverter; Transistor 2N3055; Square Wave.
Abstract.  Inverter  is  an  electronic  device  that  functions  to  change  current  direct  (DC)  into  alternating  current  (AC)  with  the magnitude  of  the  voltage  and  frequency  can  be  adjusted,  the  output  of  an  inverter  in  the  form  of  AC  voltage  in  the  form  of  a square  wave. Then testing  with different  types of Step Up CT transformers to  get  the test  results and analysis. And the  working principle of  this inverter circuit is that the TIP122 and 2N3055 Transistor  driver pulses are generated by the IC CD4047 pulse generator, the pulses of the Astambil Multivibrator circuit are 2 pulses with a phase that reverses 180º. The Q and Q pulses  are used to  provide drivers to  the TIP122 and 2N3055 transistors and  will  induce  the Step Up Transformer in  turn. So the Step Up Transformer will be able to induce in 2 directions from the CT point. because of the induction process, the transformer primary will provide an AC voltage of 220 volts with a square wave shape. This type of inverter can only be used for lamps, the price is cheaper because it is used to back up the lamp.
Keywords: Inverter Build Design; Transistor 2N3055; Square Wave.

## PENDAHULUAN
Beberapa  tahun  belakangan  ini  perkembangan  di dunia elektronika mengalami kemajuan pesat, semua itu di dasari oleh kemajuan pendidikan yang ada selama ini. Seiring  dengan  keadaan  yang  semakin  maju  terutama dalam  dunia  Elektronika,  pasti  membutuhkan  sumber arus untuk menjalankan alat-alat elektronika tersebut.
Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk  mengubah  arus  searah  (DC)  menjadi  arus  bolak- balik  (AC).  Inverter  mengkonversi  DC  dari  perangkat seperti  baterai,  panel  surya  /  solar  cell  menjadi  AC. Dalam hal ini sumber arus dari PLN saja terkadang tidak memadai, terutama pada desa-desa tertinggal yang tidak dapat menggunakan sumber arus dari PLN. Oleh karena itu,  hal  ini  dapat  di  atasi  dengan  membuat  suatu  alat yang  yang  dapat  mengantikan  sumber  arus  dari  PLN tersebut.  Maka  dengan  itu  penulis  membuat  suatu rangkaian  elektronika  yang  menghasilkan  tegangan  AC yang dinamakan “Rangkaian Inverter DC ke AC”.
Inverter  ini  sangat  berfungsi  sebagai  penyedia listrik  cadangan  baik  di  kendaraan  maupun  dirumah, sebagai emergency  power saat  aliran  listrik  rumah padam.

## Inverter
Inverter  adalah  sebuah  alat  yang  merubah  listrik tegangan  DC  menjadi  listrik  tegangan  AC  dengan  nilai frekuensi yang dapat dirubah. Inverter menerima sumber tegangan  DC  sebagai  tegangan  masukan  yang  dapat diperoleh  dari  akumulator  (aki).  Dengan  peroses penyaklaran  dari  komponen  yang  ada  pada  rangkaian inverter.
Kualitas inverter merupakan penentu dari  kualitas daya  yang  dihasulkan  oleh  suatu  sistem.  Inverter berfungsi  merubah  tegangan  DC  batrai  atau  rangkaian rectifier-charger menjadi  tegangan  AC,  sinyal  atau gelombang  keluaran  berbentuk  kotak  setelah  melalui pembentukan gelombang dan rangkaian filter. Tegangan keluaran  yang  dihasilkan  harus  stabil  bail  amplitude tegangan maupun frekuensinya [5].

## Prinsip Kerja Inverter
Pulsa  driver  Transistor  TIP122  dan  2N3055 dibangkitkan  oleh  pembangkit  pulsa  IC  CD4047,  pulsa dari  rangkaian multivibrator  astambil ini  adalah  2  pulsa dengan fasa yang saling berkebalikan 180º. Pulsa Q dan Q  tersebut  digunakan  untuk  memberikan  driver  ke Transistor  TIP122  dan  2N3055  dan  akan  menginduksi
Andre Saputra dan Fadli Eka Yandra, Rancang Bangun Inverter Menggunakan IC CD4047 INPUT Batrai 12 VDC Ke Output Lampu 220 VAC Frekuensi 50-60 HZ
Transformator  Step  Up  secara  bergantian.  Sehingga Transformator  Step  Up  akan  mendapat  induksi  secara  2 arah  dari  titik  CT.  Karena  proses  induksi  tersebut  maka pada  primer  Transformator  akan  memberikan  tegangan AC  induksi  dengan  bentuk  gelombang  kotak  ( Square Wave ).
Gambar 1 . Sinyal IC CD4047

## METODE

## Diagram Alur

## Blok Diagram
Secara  umum  pembuatan  inverter  dengan  IC CD4047  ini  dapat  dipresentasikan  dengan  blok  diagram yang ditunjukan pada Gambar 3. Berikut :
Gambar 3 . Rancangan Inverter

## Pengujian Inverter
Menghasilkan  sebuah  perangkat  inverter  dengan masukkan  tegangan  12  V  DC  berubah  keluarannya menjadi tegangan 220 V AC dengan frekuensi 50-60Hz .

## Data Hasil Pengujian
Tujuan  yang  didapat  adalah  data  dari  hasil pengukuran  dari  masukknya  arus  dan  tegangan  dari Baterai, Keluaran arus dan tegangan dari  Trafo Step Up Ct,  Berapa  Hz  Frekuensi  yang  dihasilkan  inverter, melakukan  ujicoba  dengan  beda  jenis  Trafo  CT,  dan menguji gelombang keluaran dari inverter menggunakan Osiloskop.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian  Inverter  Dengan  IC  CD4047  Diset Sebagai Rangkaian Astable Multivibrator Sehingga Pada Kaki  IC  Nomor  10  dan  11  Memiliki Output  Square Wave Yang Komplemen ( Saling Berlawanan Output nya ). Output Ini Yang Diset Agar memiliki Frekuensi 50Hz Pada Masing-masing Output.
Gambar 4 . Gelombang Kaki 10 dan 11 IC CD4047

## Rangkaian Penghasil Pulsa
Rangkaian  penghasil  pulsa  berfungsi  untuk menghasilkan  pulsa  pemicu  Transistor  daya,  pulsa dihasilkan oleh IC CD4047.
Andre Saputra dan Fadli Eka Yandra, Rancang Bangun Inverter Menggunakan IC CD4047 INPUT Batrai 12 VDC Ke Output Lampu 220 VAC Frekuensi 50-60 HZ
Gambar 5 . Rangkaian Penghasil Pulsa

## Rangkaian Daya
Rangkaian  daya  pada  pembuatan  inverter  ini terdiri  dari  Resistor  4,7k,  Transistor  TIP122,  Transistor TIP2N3055, Resistor 0,1 Ohm, dan Dioda BY127.
Gambar 6 . Rangkaian Daya

## Rangkaian Inverter Keseluruhan
Rangkaian  inverter  ini  dilengkapi  dengan  IC CD4047  yang  berfungsi  untuk  menghasilkan  sebuah pulsa  pemicu  Transistor  daya,  selanjutnya  dilewatkan kerangkaian  Transistor driver dan output dari driver ini yang akan memicu Transistor daya.
Gambar 7 . Rangkaian Skematik Inverter

## Cara pengoprasian
1. Hubungkan batrai DC 12 Volt pada Input inverter DC 12 Volt.
2. Hubungkan  beban    lampu    pada  stopkontak Output pada inverter.

## Hasil Pengujian Trafo 2A
Pada  hasil  yang  didapat  setelah  inverter  dibuat pada  PCB,  didapatkan  bahwa  saat  inverter  tersebut diberikan input 12  Volt  DC,  akan  menghasilkan output sebesar  24  Volt  AC,  kemudian output tersebut disambungkan  pada  Transformator,  dan  ternyata  pada saat  tegangan  dari output Transformator  tersebut  diukur didapatkan tegangan  145 Volt.
Gambar 8 . Lampu Indikator Daya Utama Inverter 145 VAC
Tabel 1 . Hasil Pengukuran Menggunakan Transformator 2
Ampere Input Arus 12 VDC Lampu LED ( W ) Frekunsi ( Hz ) Output Arus 145 VAC 0,4 A 5 50 0,03 A 0,5 A 7 50 0,04 A 0,8 A 10 50 0,06 A 1,1 A 14 50 0,09 A
Tabel  1  merupakan  hasil  dari  masing-masing beban  yang  diberikan,  beban  yang  diberikan  berkisar dari  5  Watt  sampai  14  Watt  145  Volt,  dengan  beban yang diberikan berupa lampu LED.
Gambar 9 . Grafik Arus Input dan Arus Output Akibat Perubahan Beban.
Grafik  pada  gambar  9  menunjukkan  perubahan arus  input  dan  arus  output  akibat  perubahan  beban, semakin besar beban yang diberikan maka arus inputnya semakin  besar  pula,  begitu  pula  untuk  beban  output semakin  besar  beban  yang  digunakan  maka  arus outputnya akan semakin besar pula.
0.03 0.04 0.06 0.09 0.4 0.5 0.8 1.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 LED 5 WATT LED 7 WATT LED 10 WATT LED 14 WATT Ar u s ( Am p er e ) Beban Grafik Perubahan Arus Input dan Arus Output Akibat Perubahan Beban Arus (A) Input Arus (A) Output
Andre Saputra dan Fadli Eka Yandra, Rancang Bangun Inverter Menggunakan IC CD4047 INPUT Batrai 12 VDC Ke Output Lampu 220 VAC Frekuensi 50-60 HZ

## Hasil Pengujian Trafo 5A
Pada  hasil  yang  didapat  setelah  inverter  dibuat pada  PCB,  didapatkan  bahwa  saat  inverter  tersebut diberikan input 12  Volt  DC,  akan  menghasilkan output sebesar  24  Volt  AC,  kemudian output tersebut disambungkan  pada  Transformator,  dan  ternyata  pada saat  tegangan  dari output Transformator  tersebut  diukur didapatkan tegangan 171 Volt
Gambar 10 . Lampu Indikator Daya Utama Inverter 171 VAC
Tabel 2. Hasil Pengukuran Menggunakan Transformator 5
Ampere Input Arus 12 VDC Lampu LED ( W ) Frekunsi ( Hz ) Output Arus 171 VAC 0,4 A 5 51 0,02 A 0,5 A 7 51 0,04 A 0,8 A 10 51 0,05 A 1,1 A 14 51 0,08 A
Tabel  2  merupakan  hasil  dari  masing-masing beban  yang  diberikan,  beban  yang  diberikan  berkisar dari  5  Watt  sampai  14  Watt  171  Volt,  dengan  beban yang diberikan berupa lampu LED.
Gambar 11 . Grafik Arus Input dan Arus Output Akibat Perubahan Beban.
Grafik  pada  gambar  11  menunjukkan  perubahan arus  input  dan  arus  output  akibat  perubahan  beban, semakin besar beban yang diberikan maka arus inputnya
semakin  besar  pula,  begitu  pula  untuk  beban  output semakin  besar  beban  yang  digunakan  maka  arus outputnya akan semakin besar pula.

## Hasil Pengujian Trafo 10A
Pada  hasil  yang  didapat  setelah  inverter  dibuat pada  PCB,  didapatkan  bahwa  saat  inverter  tersebut diberikan input 12  Volt  DC,  akan  menghasilkan output sebesar  24  Volt  AC,  kemudian output tersebut disambungkan  pada  Transformator,  dan  ternyata  pada saat  tegangan  dari output Transformator  tersebut  diukur didapatkan tegangan 125 Vol
Gambar 12 . Lampu Indikator Daya Utama Inverter 125 VAC
Tabel 3 . Hasil Pengukuran Menggunakan Transformator 5
Ampere Input Arus 12 VDC Lampu LED ( W ) Frekunsi ( Hz ) Output Arus 125 VAC 0,4 A 5 51 0,04 A 0,5 A 7 51 0,05 A 0,8 A 10 51 0,08 A 1,1 A 14 51 0,1 A
Tabel  3  merupakan  hasil  dari  masing-masing beban  yang  diberikan,  beban  yang  diberikan  berkisar dari  5  Watt  sampai  14  Watt  125  Volt,  dengan  beban yang diberikan berupa lampu LED.
0.02 0.04 0.05 0.08 0.4 0.5 0.8 1.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 LED 5 Watt LED 7 Watt LED 10 Watt LED 14 Watt A ru s ( A m p e re ) Beban Grafik Perubahan Arus Input dan Arus Output Akibat Perubahan Beban Arus (A) Input Arus (A) Output 0.02 0.04 0.05 0.08 0.4 0.5 0.8 1.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 LED 5 Watt LED 7 Watt LED 10 Watt LED 14 Watt A ru s ( A m p e re ) Beban Grafik Perubahan Arus Input dan Arus Output Akibat Perubahan Beban Arus (A) Input Arus (A) Output
Andre Saputra dan Fadli Eka Yandra, Rancang Bangun Inverter Menggunakan IC CD4047 INPUT Batrai 12 VDC Ke Output Lampu 220 VAC Frekuensi 50-60 HZ
Grafik  pada  gambar  13  menunjukkan  perubahan arus  input  dan  arus  output  akibat  perubahan  beban, semakin besar beban yang diberikan maka arus inputnya semakin  besar  pula,  begitu  pula  untuk  beban  output semakin  besar  beban  yang  digunakan  maka  arus outputnya akan semakin besar pula.

## Pembahasan
Rangkaian inverter DC ke  AC diatas disusun dari beberapa bagian utama sebagai berikut :
1. Pembangkit  pulsa,  Rangkaian  ini  berfungsi  untuk membangkitkan  frekuensi  kerja  inverter,  bagian  ini dibangun dengan IC CD4047.
2. Driver  inverter,  bagian  ini  berfungsi  mengontrol sistem induksi Tranformator step up, komponen yang digunakan adalah 2 unit Transistor TIP122 dan 4 unit Transistor 2N33055.
3. Penaik  tegangan  (  Step  Up  ),  bagian  ini  berfungsi untuk  menaikan  tegangan  12  Volt  menjadi  220  Volt AC,  bagian  ini  menggunakan  perbandingan  hasil pengujian  dengan  3  (Tiga)  jenis  Tranformator  2A  , 5A, 10A.

## SIMPULAN
Dari  penelitian  yang  dilakukan  dapat  ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Didalam  bagian  ini  dibahas  tentang  rangkaian Inverter DC ke AC yang artinya rangkaian yang akan mengubah  12  Volt  DC  ke  220  Volt  AC  sebagai output maksimal  yang  dihasilkan.  Rangkaian  ini cukup  sederhana  karena  Cuma  menggunakan  1  buah IC  CD4047,  2  buah  Transistor  yaitu  jenis  TIP122 NPN, 4 buah Transistor jenis 2N3055 Jengkol NPN.
2. Komponen  yang  paling  berperan  penting  adalah Transistor  jenis  2N3055  NPN,  kaki  emitter  pada keempat  Transistor  terhubung  ke  ground,  kaki collector  terhubung  ke input 12  VAC  dan  12  VAC Transformator  sehingga  12  VAC  dan  12  VAC  akan saling bergantian tertutup dan terbuka.
3. Pada  saat  dilakukan  penelitian  ini  bentuk  gelombang yang  dihasilkan  inverter  berupa  gelombang Square
Wave.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Albert  Paul  Malvino,  2003, Prinsip  -  Prinsip
Elektronika , Jakarta: Salemba Teknika.
[2]  Fauzi,  Ahmad,  2007, Aplikasi  inverter  untuk mengurangi  konsumsi  daya  pada  beban  puncak , Tugas Akhir Elektro Industri – EEPIS.
[3]  Samson, DMS, 2005, Perancangan dan pembuatan inverter ,  Sekolah Tinggi  Teknologi  Pekanbaru, Indonesia.
[4]  Sutrisno.    1986.    Elektronika    dan  Teori Penerapannya.  Edisi  Pertama. Bandung: ITB.
[5]  Depari,        Ganti.        1988.        Pokok  pokok Elektronika.    Bandung:  M2S Bandung.