## Original Article
e-ISSN: 2581-0545 - https://journal.itera.ac.id/index.php/jsat/
Copyright © 2019 Journal of Science and Applicative Technology. Content from this work may be used under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International Licence . Any  further distribution of this work must maintain attribution to  the author(s) and the  title of the work, journal citation and DOI. Published under licence by Journal of Science and Aplicative Technology  (JSAT).
Received 12 January 2019 Accepted 21 May 2019 Published 23 August 2019

## Desain dan Implementasi Inverter Satu Fasa 400 Watt dengan Metode Switching High Frequency
Jauhar Ismiyadinata a , Harry Yuliansyah a ,  Muhammad Reza Kahar Aziz a,* , Arief Syaichu Rohman ab
a Teknik Elektro, Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan 35365, Indonesia
b Teknik Elektro, STEI, Institut Teknologi Bandung, Bandung 40132, Indonesia
* Corresponding Author E-mail: reza.kahar@el.itera.ac.id
Abstract: This article proposes a design of 400 watt inverter with frequency of 50 Hz at voltage of 12 Vdc input and 220 Vac output. This inverter is designed to convert the Direct Current (DC) into Alternating Current (AC) voltage with the purpose to utilize DC electricity generated by renewable energy. Hence, the energy can be employed as the replacement of the commercial electricity. In this research, the inverter is designed with the use of  Switching High Frequency (SHF) method as the amplifier system applied for step up input voltage. Besides, the proposed inverter also utilizes the Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) method as the driver resulting the output signal in the form of pure-sine-wave. Furthermore, the switching system for SHF method in this research employs Arduino nano as the control and EGS002 as the SPWM driver. To obtain the real data, the examination is performed with connecting the inverter directly to the load, e.g., bulb, fan, and solder. Finally, the examination and analysis of the implementation result confirm that the design works well and fulfills the expected specification. Hence, this inverter design can be expected to provide the scientific contribution and applied for renewable energy especially in Indonesia, and generally in the world.
Keywords: Arduino, DC-AC Inverter, SHF, Solar Cell, SPWM
Abstrak: Artikel  ini  mengusulkan  sebuah  rancangan  inverter  berdaya  400  watt  dengan  frekuensi  50  Hz,  pada  tegangan masukan 12 Vdc, dan keluaran 220 Vac. Inverter ini dirancang untuk mengkonversikan tegangan Direct Current (DC) menjadi Alternating Current (AC) untuk memanfaatkan listrik DC yang dihasilkan oleh energi terbarukan. Sehingga, energi tersebut dapat digunakan  sebagai  pengganti  listrik  komersial.  Di  dalam  penelitian  ini,  inverter  dirancang  dengan  menggunakan  metode Switching High Frequency (SHF) sebagai sistem penguatan yang dipakai untuk step up voltage (menaikkan tegangan) masukan. Selain itu, inverter yang diusulkan menggunakan metode Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) sebagai driver penghasil sinyal keluaran berupa pure-sine-wave (gelombang sinusoidal yang murni). Lebih lanjut lagi, sistem pensakelaran untuk metode SHF pada penelitian ini menggunakan Arduino nano sebagai kendali dan EGS002 sebagai driver SPWM.  Untuk mendapatkan data riil, pengujian dilakukan dengan cara menghubungkan inverter secara langsung dengan beban, seperti lampu pijar, kipas angin dan solder. Akhirnya, pengujian dan analisa dari hasil implementasi mengkonfirmasi bahwa rancangan bekerja dengan baik dan memenuhi spesifikasi yang diinginkan. Oleh karena itu, rancangan inverter ini diharapkan dapat memberikan kontribusi ilmiah dan cocok diterapkan untuk energi terbaharukan di Indonesia pada khususnya, dan dunia pada umumnya.

## Kata Kunci
: Arduino, Inverter DC-AC, SHF, Sel Surya, SPWM

## Pendahuluan
Kebutuhan  akan  energi  yang  terus  meningkat,  serta semakin menipisnya cadangan minyak bumi, menyebabkan manusia terus berusaha mencari sumber- sumber  energi  alternatif  secara  umum,  dan  khususnya dalam  produksi  energi  listrik  [1].  Berbagai  terobosan diperlukan  untuk  menciptakan  teknologi  baru  yang dapat  menggantikan  minyak  bumi  sebagai  sumber energi  utama  saat  ini.  Oleh  karena  itu,  dalam  upaya
pencarian  sumber  energi  terbarukan  yang  dapat menghasilkan jumlah energi yang cukup besar, matahari sebagai sumber energi utama alam semesta yang sangat besar,  berpotensi  untuk  dimanfaatkan  sebagai  sumber energi terbarukan. Namun, hingga saat ini masih sangat sedikit  pemanfaatan  energi  tersebut,  sedangkan  untuk memanfaatkannya,  diperlukan  suatu  alat  yang  dapat mengkonversinya [2].

## Open Access
DOI: 10.35472 /jsat.v3i1.121
e-ISSN: 2581-0545
Desain dan Implementasi Inverter Satu Fasa 400 Watt dengan Metode Switching High Frequency
Inverter  merupakan  perangkat  elektronika  yang dipergunakan  untuk  mengkonversi  tegangan  Direct Current  (DC)  menjadi  tegangan  Alternatting  Current (AC). Keluaran suatu inverter dapat berupa tegangan AC dengan bentuk gelombang sinusoidal murni, gelombang kotak,  dan  sinusoidal  modifikasi.  Sumber  tegangan masukan pada inverter didapatkan dari baterai, sel solar, atau  sumber  tegangan  DC  lainnya.  Inverter  yang diajukan ini diharapkan dapat meminimalisir penggunaan  energi  listrik  konvensional  dalam  rangka penghematan  energi  dan  pengalihan  menuju  sumber energi terbarukan.
Artikel  yang  sebagian  isinya  ada  di  dalam  tesis  Sarjana [3]  ini  mengusulkan  rancangan  sebuah  inverter  untuk fasa tunggal 400 watt. Kemudian inverter ini dirancang dengan  menggunakan  kombinasi  dua  metode  yaitu Switching  High  Frequency  (SHF)  dan  Sinusoidal  Pulse Width Modulation (SPWM). Perlu diketahui bahwa salah satu contoh penelitian terkait mode SPWM dapat dilihat pada  [4].  Akhirnya,  inverter  ini  pun  kemudian diimplementasikan dengan menggunakan Arduino nano serta driver EGS001.

## Model Sistem Inventer
Penelitian ini merancang sebuah inverter dari DC ke AC dengan menggunakan konverter DC-DC full bridge untuk mengatur penguatan tegangan DC, sehingga didapatkan tegangan AC yang diinginkan sebagaimana ditunjukkan pada  Gambar  1.  Konverter  tersebut  merupakan  salah satu jenis DC-DC isolated switch-mode yang terdiri dari empat  buah Metal  Oxide  Semiconductor  Field  Effect Transistor (MOSFET)  [5],  [6].  Perlu  diketahu  bahwa frekuensi  maupun  tegangan  keluaran  dapat  bernilai tetap  ataupun  berubah-ubah  tergantung  variabel tegangan masukan DC yang terkontrol [5].  Oleh karena itu, konverter ini menghasilkan tegangan AC yang besar amplituda  tergantung  pada  masukan  tegangan  DC  dan rasio belitan trafo dengan frekuensi tinggi [6].
Kemudian,  SHF  digunakan  dalam  rancangan  ini  untuk melakukan  transformasi  tegangan  DC  dari  satu  tingkat ke  tingkat  lainnya  dengan  menggunakan  rangkaian konverter DC-DC. Rangkaian ini menggunakan perangkat solide-state ,  yaitu  transistor,  MOSFET,  dan  lain sebagainya, yang berfungsi sebagai sakelar hidup-mati. Ketika  komponen  daya  tidak  dibutuhkan  untuk beroperasi  pada  daerah  aktif,  mode  operasi  ini menghasilkan  disipasi  daya  yang  lebih  rendah.  Dengan menggunakan perangkat ini, maka kecepatan switching meningkat,  kecepatan  arus  dan  tegangan  lebih  tinggi,
serta  biaya  dalam  perancangan  penguat  relatif  lebih rendah [7].
Selanjutnya,  SPWM  yang  merupakan  salah  satu  jenis Pulse  Width  Modulation (PWM)  digunakan  dalam penelitian  ini  untuk  memanfaatkan  sinyal  sinusoidal sebagai  sinyal  referensi  untuk  dibandingkan  dengan sinyal carrier (pembawa),  dalam  hal  ini  sinyal  segitiga. Secara  umum  PWM  adalah  sebuah  cara  untuk memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda untuk mendapatkan tegangan rata- rata  yang  berbeda  [8].  Pembangkitan  sinyal  SPWM tersebut melalui beberapa proses [9], yaitu (a) dua sinyal berbeda  yang  merupakan  sinyal  sinusoidal  sebagai referensi dan sinyal segitiga sebagai sinyal pembawa, (b) gelombang  hasil  perpotongan  antara  sinyal  referensi dengan pembawa ketika proses switching terjadi, dan (c) sinyal  perpotongan  dalam  siklus  positif  dan  negatif. Untuk informasi lebih detail dapat dilihat pada ilustrasi di dalam [9].
Inverter  yang  diusulkan  menggunakan  rangkaian  LC filter,  ditunjukkan  pada  Gambar  2,  yang  merupakan sebuah  rangkaian  yang  terdiri  dari  induktor  dan kapasitor  yang  dihubungkan  secara  paralel.  Rangkaian LC ini berfungsi sebagai filter untuk membatasi frekuensi yang  melewati  sebuah  rangkaian  [10].    Filter  LC digunakan  sebagai  sirkuit  resonansi  yaitu  peredam (pereduksi)  harmonisa  pada  suatu  rangkaian  sehingga didapatkan bentuk sinyal yang lebih smooth (bagus atau halus)  [4]  serta  menghindari  kemungkinan  terjadinya
Gambar 1. Rangkaian konverter DC-DC full bridge.
Gambar 2. Rangkaian LC untuk filter low-pass .
Copyright © 2019 Journal of Science and Applicative Technology
J. Sci. Appl. Tech. vol. 3 (1), 2019, pp. 9- 16 | 11 Published by: Lembaga Penelitian, Pengabdian Masyarakat, dan Penjaminan Mutu Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
resonansi  pada  sistem.    Nilai  frekuensi cut-off dicari dengan menggunakan rumus
𝑓 𝑐𝑢𝑡−𝑜𝑓𝑓 = 1 2𝜋√𝐿𝐶 ,                            (1)
dimana 𝜋 adalah  konstanta  dengan  nilai  3.14,  L  adalah nilai induktor dalam satuan Henry (H), dan C adalah nilai kapasitor dalam satuan Farad (F).

## Perancangan Inverter
Langkah  perancangan  inverter  pada  artikel  ini  dimulai dari tahap memilih metode serta spesifikasi dari inverter itu  sendiri.  Penelitian  ini  memilih  metode  yang menggunakan  SHF,  serta  SPWM  sebagai  driver gelombang  sinusoidal  murni.  Untuk  lebih  jelas,  data spesifikasi  inverter  yang  dirancang  dapat  dilihat  pada
Tabel  1.  Sedangkan  diagram  blok  sistem  kerja  inverter secara menyeluruh dapat dilihat pada Gambar 3.
Langkah  kedua  adalah  pengujian  rangkaian  pada simulasi  SHF  seperti  pada  Gambar  4.  Pada  pengujian simulasi ini, Arduino digantikan dengan generator sinyal dimana  karakteristiknya  diseragamkan  sesuai  dengan keluaran1  Arduino.  Gambar  5  menunjukkan  hasil pengujian dari perbandingan nilai PWM antara sebelum diberi  penguatan  dan  setelah  dilakukan  penguatan, dimana sinyal warna merah adalah pendekatan keluaran PWM  dari  Arduino  dan  warna  biru  setelah  dilakukan penguatan, sehingga tegangan Root Mean Square (RMS) naik berkisar 2 hingga 3 kali dari nilai awalnya.
Pada  Gambar  6  terlihat  perbedaan  sinyal  keluaran antara  sebelum switching MOSFET  dengan  sesudah switching , dimana sebelum switching (sinyal biru), sinyal belum  mengalami overshoot ,  namun  setelah  melewati switching ,  ditunjukkan  oleh  sinyal  hijau,  gelombang mengalami overshoot. Perlu diketahui bahwa overshoot merupakan  efek  sementara  yang  terjadi  pada  MOSFET karena  bagian gate (gerbang)  yang  terkena  muatan secara instan. Biasanya hal ini terjadi pada saat reverse recovery (pemulihan terbalik) pada dioda dalam bentuk kecepatan arus, dimana pada saat ini arus balik bersama arus  beban  menuju  ke  bagian  bawah Field  Effect Transistor (FET)  sehingga  terjadi overshoot arus. Selanjutnya terjadinya induksi menyimpang pada sirkuit yang  berujung  pada overshoot tegangan  yang  besar. Akan tetapi, adanya overshoot ini perlu dihindari karena dapat  menyebabkan  berkurangnya  efisiensi  energi secara  keseluruhan  karena  hilangnya  daya  pada switching , bahkan dapat berbahaya terhadap perangkat dan sirkuit elektronik [11] – [14] . Walaupun hal ini biasa terjadi  pada  MOSFET,  namun  dalam  simulasi,  hal  ini masih  dalam  kondisi  wajar  karena  semua  komponen pada  keadaan  ideal,  sehingga  terjadinya  kesalahan dalam  pengambilan  data  simulasi  dapat  diminimalkan. Semua  data  di  atas  meyakinkan  bahwa rangkaian yang diusulkan dapat diimplementasikan dalam kondisi riil.
Langkah  ketiga  yaitu  pengujian  dan  analisis  rancangan inverter.  Setelah  tahapan  prosedur  perancangan  telah terlaksana,  masuk  pada  tahap  pengujian  dan  analisis inverter, dimana pengujian dilakukan pada setiap bagian penting  dari  sistem.  Hal  ini  dilakukan  untuk  melihat keandalan  dari  kinerja  sistem  secara  menyeluruh. Pengujian dimulai dari masukan awal, kemudian setiap proses  dari  metode-metode  yang  digunakan,  dan  nilai
Tabel 1. Spesifikasi inverter. No Spesifikasi Besaran 1 Tegangan masukan 12 Vdc 2 Tegangan keluaran 220 V ac 3 Arus keluaran max 2 A 4 Daya inverter 400 watt 5 Frekuensi inverter 50 Hz
Gambar 3. Diagram blok sistem kerja inverter.
e-ISSN: 2581-0545
Desain dan Implementasi Inverter Satu Fasa 400 Watt dengan Metode Switching High Frequency
yang dibutuhkan untuk mendapatkan data yang akurat dari  sistem.  Serta  yang  paling  utama  adalah  pengujian agar sistem dapat memenuhi kriteria tujuan pembuatannya, yakni keluaran gelombang sinus murni, tegangan keluaran 220 Vac, daya 400 W, dan frekuensi 50 Hz.

## Implementasi  dan  Analisis  Hasil  Pengujian Inverter

## Implementasi dan Pengujian Bagian Switching High Frequency
Rangkaian  SHF  dan  SPWM  diimplementasikan  pada Printed Circuit Board (PCB) untuk melihat hasil pengujian yang  diperlukan  sebagaimana  ditunjukkan  berturut-
turut  pada  Gambar  7  dan  8.  Bentuk  sinyal  PWM  yang dibangkitkan  oleh  Arduino  pada  Gambar  9  merupakan sinyal  kotak  dengan  tegangan  RMS  3.08  Vdc,  dimana sinyal biru adalah sinyal utama, sedangkan sinyal kuning adalah  kebalikan  fasa  dari  sinyal  utama.  Kedua  sinyal tersebut  merupakan  syarat  untuk  membentuk  sinyal sinusoidal.
Kemudian  gelombang  tersebut  mengalami  penguatan sebesar  2  hingga  3  kali  agar  dapat  mengaktifkan pensakelaran  pada  MOSFET  sebagaimana  ditunjukkan pada  Gambar  10.  Adapun  alat  ukur  yang  dipakai  pada penelitian ini adalah osiloskop Rigol DS4012 dan Sanwa multimeter  digital  DC  800A.  Spesifikasi  Rigol  DS4012 dengan  lebar  pita  100  MHz  dan  2  kanal  lebih
Gambar 4. Skematik rangkaian untuk SHF.
Gambar 5. Sinyal PWM keluaran Arduino dan hasil penguatan.
Gambar 6. Sinyal PWM hasil penguatan dan sinyal keluaran dari switching MOSFET.
Copyright © 2019 Journal of Science and Applicative Technology
J. Sci. Appl. Tech. vol. 3 (1), 2019, pp. 9- 16 | 13 Published by: Lembaga Penelitian, Pengabdian Masyarakat, dan Penjaminan Mutu Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
lengkapnya  dapat  dilihat  pada  [15].  Sedangkan  Sanwa DC 800A dengan spesifikasi tegangan terbuka 1,5 V dan lebar  pita  40  –  400  Hz  lebih  lengkapnya  dapat  dilihat pada [16]. Proses pensakelaran MOSFET memanfaatkan frekuensi  pada  rentang  tertentu  untuk  mendapatkan nilai  penguatan  yang  diinginkan.  Atas  dasar  kebutuhan driver SPWM,  maka  diperlukan  tegangan  masukan SPWM  sebesar  400  Vdc  mengacu  kepada driver datasheet [17].  Nilai  keluaran  yang  diinginkan  pada
bagian SHF pada kisaran 390  – 410 Vdc untuk menjaga keandalan sistem pada driver .
Gambar 11 menunjukkan bentuk sinyal yang dikeluarkan dari  hasil switching yang  terjadi  pada  MOSFET  terlihat berbeda,  yaitu  sinyal  kuning  merupakan  hasil  keluaran dari switching bagian  setengah  perioda  positif  ketika belum  diberikan  resistor  sebagai pull-down pada  kaki gerbang  MOSFET.  Sedangkan  sinyal  biru  merupakan setengah perioda negatif ketika rangkaian MOSFET telah diberikan  resistor pull-down .  Resistor pull-down
Gambar 7 . Realisasi rangkaian pada PCB untuk implementasi SHF.
Gambar 8 . Realisasi rangkaian pada PCB untuk implementasi SPWM.
Gambar 9. Keluaran Sinyal PWM dari Arduino.
Gambar 11. Keluaran Sinyal dari Switching MOSFET.
Gambar 10. Keluaran Sinyal PWM Hasil penguatan.
Gambar 12. Skematik Rangkaian Switching SPWM.
e-ISSN: 2581-0545
Desain dan Implementasi Inverter Satu Fasa 400 Watt dengan Metode Switching High Frequency
diperlukan, untuk mengurangi nilai floating yang terjadi pada switching MOSFET  sebagaimana  dijelaskan  di dalam [18]. Karena tegangan  masukan  yang  digunakan pada driver SPWM  sebesar  400  Vdc  maka    frekuensi switching yang  diperlukan  untuk  mencapai  tegangan tersebut adalah  adalah 4-4.5 kHz dengan duty cycle 35- 40%.

## Implementasi dan Pengujian Bagian SPWM
Gambar 12 menunjukkan skematik rangkaian pendukung  untuk  kinerja  papan driver EGS002  untuk diimplementasikan  pada  papan  PCB  [17].  Pengujian dilakukan  pada  papan  EGS002  untuk  melihat  respon kerja  sistem.  Pada  Gambar  13  dapat  dilihat  terdapat beberapa bentuk sinyal, dimana yang berwarna kuning merupakan setengah dari perioda positif sinyal SPWM, sinyal  biru  merupakan  setengah  dari  perioda  negatif sinyal  SPWM,  dan  sinyal  ungu  merupakan  keluaran switching MOSFET hasil dari kedua sinyal pertama tadi. Keluaran  sinyal  ungu  merepresentasikan  bentuk gelombang sinusoidal yang masih berbentuk pulsa PWM dengan nilai distorsi yang masih cukup tinggi.
Sehingga  dibutuhkan  filter  agar  nilai  tersebut  menjadi lebih  baik,  serta  frekuensi  yang  didapatkan  pada keluaran  inverter  sesuai  dengan  yang  diharapkan.  Dari hasil pengujian didapatkan data nilai tegangan masukan DC  dan  keluaran  AC  pada  kisaran  tertentu.  Tabel  2 menunjukkan  bahwa  nilai  tegangan  keluaran,  baru dapat  dicapai  mendekati  nilai  benar  sesuai  datasheet EGS002 [17] pada tegangan masukan di atas 100 Vdc, hal ini  dimungkinkan  terjadi  karena  proses switching pada MOSFET  begitu  cepat  dan  nilai  frekuensi  yang  besar sehingga nilai tegangan yang melewati sistem H-Bridge pada MOSFET belum sempat terbaca oleh sistem. Oleh karena  itu,  diperlukan  penelitian  untuk  yang  akan datang pada rangkaian driver EGS002 agar sistem dapat digunakan  pada  nilai  tegangan  DC  kecil  untuk mendapatkan  nilai  tegangan  AC  yang  relevan  dengan kebutuhan pengguna.
Adapun  modifikasi  yang  perlu  dilakukan  agar driver EGS002  tetap  dapat  menghasilkan  nilai  tegangan keluaran  yang  sesuai  meskipun  masukan  tegangan kurang  dari  100  Vdc  adalah  dengan  membuat  sistem loop tertutup  dengan  nilai  referensi  220  Vac.  Jika terdapat error (galat) maka tegangan masukan EGS002 disesuaikan  dengan  besaran  galat  yang  terjadi. Kemudian,  kendali Proportional  Integral–Derivative (PID)  dapat  digunakan  untuk  sistem  tersebut. Selanjutnya,  untuk  menaikkan  atau  menurunkan
tegangan  masukan  EGS002,  variabel  durasi delay pada switching MOSFET  dapat  dirubah  sesuai  kebutuhan. Semakin  rendah delay maka  tegangan  masukan  akan semakin besar, begitu juga sebaliknya.

## Implementasi dan Pengujian LC Filter
Nilai dari filter ini didapatkan berdasarkan perhitungan yang mendekati nilai asli. Pada dasarnya, jika mengacu pada datasheet EGS002 [17] diperlukan sebuah induktor dan kapasitor dengan nilai aktual sebesar 3,3 mH dan 2,2 µF,  untuk  mendapatkan  nilai  frekuensi cut-off pada kisaran  50  Hz.  Karena  untuk  mendapatkan  induktor dengan  nilai  induktansi  3,3  mH  cukup  sulit,  maka dilakukan  pendekatan  dengan  cara  melakukan  proses pembuatan  induktor  buatan  sendiri.  Kemudian,  kami mendapatkan  nilai  induktansi  sebesar  3,78  mH, sedangkan kapasitor menggunakan nilai-nilai mendekati perhitungan yakni sebesar 2 µF.
Gambar 13. Bentuk sinyal SPWM dan keluaran driver SPWM.
Tabel 2. Data Pengujian pada Rangkaian Driver SPWM.
NO Tegangan masukan (V dc ) Tegangan keluaran (Vac) 1 6,22 0 2 9,47 1,81 3 18,73 8,13 4 31,95 14,48 5 51,87 25,77 6 99,21 53,84 7 212,18 112,37 8 379,32 234,81
Copyright © 2019 Journal of Science and Applicative Technology
J. Sci. Appl. Tech. vol. 3 (1), 2019, pp. 9- 16 | 15 Published by: Lembaga Penelitian, Pengabdian Masyarakat, dan Penjaminan Mutu Institut Teknologi Sumatera, Lampung Selatan, Indonesia
Hasil  filter  yang  didapatkan  tidak  meleset  terlalu  jauh dari nilai yang diharapkan, yakni frekuensi sistem pada 50  Hz,  seperti  yang  dapat  dilihat  pada  Gambar  14. Pembacaan  sinyal  dilakukan  dengan  mengunakan rangkaian  pembagi  tegangan  untuk  mengurangi  besar tegangan  yang  masuk  ke  osiloskop.  Hal  ini  dilakukan sebagai  bentuk  antisipasi  jika  terjadi  kesalahan pembacaan  tegangan  RMS  yang  terlalu  tinggi  sehingga dikhawatirkan dapat merusak alat ukur (osiloskop).

## Pengujian Beban
Pada pengujian ini  dilakukan beberapa percobaan, yaitu dengan  beban  seperti  lampu  pijar  75  watt  sebanyak  1 buah, lampu pijar 100 watt sebanyak 2 buah dan kipas angin mini 25 watt. Data yang didapatkan dari pengujian ini  dapat  dilihat  pada  Tabel  3  yang  memperlihatkan bagaimana  respon  tegangan  masukan  terhadap  beban dimana tegangan selalu turun ketika beban bertambah. Hal  ini  karena  naiknya  arus  yang  keluar  dari  baterai secara spontan, sehingga nilai tegangan pada masukan terjadi penurunan. Namun inverter masih dapat berjalan dengan  baik,  hanya  saja  perlu  ditambahkan  masukan baterai.
Jika  beban  dihidupkan  secara  bersamaan,  rangkaian implementasi  inverter  pada  penelitian  ini  belum  dapat menyuplai  tegangan  dengan  stabil  sehingga  berakibat tegangan  yang  drop  kemudian  alat  menjadi  tidak berfungsi.  Oleh  karena  itu,  kemampuan  ini  menjadi saran  perbaikan  untuk  penelitian  di  masa  yang  akan datang.  Masukan  tegangan  didapatkan  dari  beberapa buah  baterai  yang  dibuat  seri  sehingga  didapatkan tegangan berkisar 24 Vdc – 48 Vdc. Adapun baterai yang dipakai  pada  penelitian  ini  berupa  aki  mobil  dengan spesifikasi 12 Vdc dan kapasitas daya 32 Ah.
Hal  ini  juga  akan  sangat  berpengaruh  kepada  nilai pembebanan  yang  terjadi  pada  inverter,  yaitu  ketika inverter mulai diberi beban. Arus yang diperlukan untuk masukan  inverter  tidak  terlalu  besar,  karena  tegangan masukan  yang  bertambah  sehingga  efek  pembebanan yang terjadi tidak terlalu memakan masukan yang begitu besar.  Oleh  karena  itu,  penggunaan  inverter  dengan total  daya  beban  400  watt  dapat  terpenuhi,  karena keluaran tegangan inverter tidak turun secara signifikan ketika  beban  terus  bertambah  dan  tentu  saja  masih dalam  batas  normal.  Hasil  akhir  menunjukkan  bahwa inverter memiliki tegangan keluaran sebesar 232,3 Vac ketika  inverter  belum  terhubung  ke  beban.  Sedangkan
inverter memiliki tegangan aktif dengan rentang 220 Vac –  235  Vac  dengan  frekuensi  keluaran  inverter  sebesar 50,76 Hz.

## Kesimpulan
Artikel  ini  telah  mempresentasikan  usulan  rancangan suatu  inverter  yang  menggunakan  dua  buah  metode yaitu  SHF  dan  SPWM.  Pada  metode  SHF,  tegangan masukan  dinaikkan  menjadi  400  V dc untuk  memenuhi kebutuhan  driver  SPWM.  Kemudian,  keluaran SPWM menghasilkan  suatu  gelombang  yang  mendekati sinusoidal murni dengan sedikit sedikit ripple . Tegangan keluaran  inverter  yang  dihasilkan  dari  implementasi rancangan berkisar antara 220 V ac – 225 V ac , dengan daya 400  watt,  dan  frekuensi  50,76  Hz  telah  sesuai  dengan spesifikasi  yang  diharapkan.  Rancangan  inverter  dari penelitian  ini  mampu  menghidupkan  beban  seperti lampu, kipas, solder, dan smartphone charging , selama total  beban  yang  digunakan  tidak  melebihi  400  watt. Untuk penelitian lanjut, inverter ini perlu
Gambar 14 . Keluaran Sinyal Hasil Filter. Jenis Beban Daya Beban (watt) V Baterai (Vdc) V DC-DC Konverter (Vdc) V out Inverter (Vac) - 0 12,27 - - - 0 12,00 324,1 232,3 Kipas 25 11,53 323,6 232,1 Lampu Pijar 75 322,8 231,8 Lampu Pijar 100 9,42 322,4 231,2 Lampu Pijar 175 9,26 321,6 230,7 Lampu Pijar 275 9,07 318,2 229,7 Lampu + Kipas 300 8,98 317,4 228,6
Tabel 3. Hasil Data Uji Beban.
e-ISSN: 2581-0545
Desain dan Implementasi Inverter Satu Fasa 400 Watt dengan Metode Switching High Frequency
pengembangan  agar  keluaran  dan  masukan  tegangan lebih  stabil  dapat  mencakup:  (1)  penentuan  nilai komponen  yang  lebih  akurat  pada  filter  pasif,  (2) perlunya  pengukuran total  harmonic  distortion (THD) pada  rancangan  inverter,  dan  (3)  membuat  sebuah rangkaian stabilizer pada  masukan  inverter  untuk menjaga  tegangan  masukan  pada  nilai  yang  diinginkan agar pembacaan dan kinerja sistem menjadi lebih akurat dan efisiensi menjadi semakin besar.

## Conflicts of interest
There are no conflicts to declare.

## Acknowledgements
Penelitian  ini  sebagian  didukung  oleh  Hibah  Penelitian Institut Teknologi Sumatera (ITERA) 396/IT9.C/PP/2017 dan 134c/IT9.C1/PP/2018.

## References
[1] S. H. I. Jaffery, L. Ali, M. Khan, H. M. Qureshi, M. Khan, Z. Ahsan, dan H. A. Khan, "Development and Testing of a Solar Cell Test Chamber for  Performance  Evaluation  of  Solar  Cells,"  in 2015  50th International  Universities  Power  Engineering  Conference  (UPEC) , Stoke on Trent, UK, 2015.
[2] G. Widayana, "Pemanfaatan Energi Surya," JPTK, UNDIKSHA, vol. 9, no. 1, pp. 37 - 46, Januari 2012.
[3] J.  Ismiyadinata, Desain  dan  Implementasi  Inverter  Satu  Fasa  400 Watt  Dengan  Metode  Switching  High  Frekuensi  Menggunakan Arduino  Nano  Dan  Driver  SPWM  EG8010, Tugas  Akhir  Sarjana, Institut Teknologi Sumatera, 2018.
[4] A. Z. M. S. Muttalib, A. M. Saleque, N. M. A. Hasan, S. M. Ferdous, dan M. M. Chowdhury, "Design and Simulation of an Inverter with High Frequency Sinusoidal PWM Switching Technique for Harmonic Reduction  in  a  Standalone/Utility  Grid  Synchronized  Photovoltaic System," IEEE International Conference on Informatics, Electronics & Vision, vol. 12, pp. 1169-1173, 2012.
[5] R  Fierdaus,  Soeprapto,  dan  H.  Purnomo,  "Pengaruh  Bentuk Gelombang  Sinus  Termodifikasi  (Modified  Sine  Wave)  Terhadap Unjuk  Kerja  Motor  Induksi  Satu  Fasa,"  in Tugas  Akhir  Sarjana , Malang, Indonesia, Universitas Brawijaya, 2011.
[6] S.  Prasetya,  M  Z.  Afendi,  dan  Sutedjo,  "Pemanfaatan  Harmonisa pada  Beban  Non  Linier  Sebagai  Sumber  Energi  Menggunakan  Full Bridge  DC-DC  Converter  dan  Inverter,"  in Tugas  Akhir  Sarjana ,
Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh November (ITS).
[7] Azzahratunnisa,  "Mode  saklar/Switching  (Saklared  Mode  Power Unit,  SMPU),"  Wordpress,  30  Mei  2009.  [Online].  Available: https://azzahratunnisa.wordpress.com/2009/05/30/mode- saklarswitching-saklared-mode-power-unit-smpu/.  [Accessed  15 Januari 2018].
[8] L. R. Aliyan, R.  N. J., dan M. A. Muslim,  "Desain Inverter Tiga Fasa dengan Minimum Total Harmonic Distortion Menggunakan Metode SPWM," Jurnal EECCIS, vol. 8, Juni 2014.
[9]   R.  Kennel,  "Power  Electronics,"  Technische  Universität  München, München, 2013.
[10]   K. Azmi, I. D. Sara, dan Syahrizal, "Desain dan Analisis Inverter Satu Fasa  dengan  Menggunakan  Metode  SPWM  Berbasis  Arduino," KITEKTRO: Jurnal Online Teknik Elektro, vol. 2, no. 4, p. 39, 2017.
[11]   J.  Pretet,  A.  Ohata,  F.  Dieudonne,  F.  Allibert,  N.  Bresson,  T. Matsumoto,  T.  Poiroux,  J.  Jomaah,  dan  S.  Cristoloveanu,  "Scaling Issues for Advanced SOI Devices: Gate Oxide Tunneling, Thin Buried Oxide, and Ultra Thin Films," in Silicon Nitride and Silicon Dioxide Thin Insulating Films VII: Proceedings of the International Symposium, The Electrochemical Society , 2003.
[12]   "Alpha  and  Omega  Semiconductor,"  [Online].  Available: http://www.aosmd.com/res/application_notes/mosfets/Power_M OSFET_Basics.pdf. [Accessed 29 April 2019].
[13]   T.  Instruments, Ringing  Reduction  Techniques  for  NexFET TM High Performance  MOSFETs, Application  Report,  SLPA010,  November 2011.
[14]   M.  Rosu,  P.  Zhou,  D.  Lin,  D.  M. Ionel,  M. Popescu,  F.  Blaabjerg,  V. Rallabandi,  dan  D.  Staton, Multiphysics  Simulation  by  Design  for Electrical  Machines,  Power  Electronics  and  Drives ,  John  Wiley  & Sons, 2017.
[15]   R.  UK,  "Rigol  DS4012  100MHz  2-Channel  Digital  Oscilloscope," [Online]. Available: https://www.rigol-uk.co.uk/Rigol-DS4012- Digital-Oscilloscope-p/ds4012.htm. [Accessed 30 April 2019].
[16]   Indoteknik, "Sanwa Multimeter Digital CD 800A," [Online]. Available: http://indoteknik.co.id/v1/pi/multimeter-digital-cd-800a/. [Accessed 30 April 2019].
[17]   EG Micro Corp., EG8010 Datasheets - (Single Phase Sinusoid Inverter ASIC), EG Microelectronics Corporation, Copyright © 2014.
[18]   Maulana,  "Teori  Dasar  MOSFET,"  Maret  2014.  [Online].  Available: http://maulana.lecture.ub.ac.id/files/2014/03/Teori-Dasar- MOSFET-Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor.pdf. [Accessed 5 Agustus 2018].