## 
Abstract —In the current technological advances, the use of  power  electronic  converter  technology  has  been  widely used  in  everyday  life.  One  example  is  the  application  of  a DC  converter  with  the  Boost  Converter  method.  This Boost Converter system is one of the nonisolated switching type DC regulators that can be used as a need for a voltage source  in  the  direction  of  the  variable  output  voltage,  the value  of  the  output  voltage  can  be  adjusted  to  be  greater than  the  input  voltage  value.  To  design  Boost  Converter this  requires  several  main  components  including  the ATmega 328 microcontroller which  functions as a control system,  mosfet, and power supply. Based on the results of research  conducted  that  the  Boost  Converter  output  can increase  the  voltage  variable  from  48VDC  to  250VDC. With a source of 48 VDC, motor load, the output voltage is 100VDC, 120VDC, 140VDC, 160VDC, 180VDC.
Index  Terms — Boost  Converter,  ATMega  328,  mosfet, power supply.
Abstrak –-Pada  kemajuan  teknologi  saat  sekarang  ini, penggunaan  teknologi  converter  elektronika  daya  telah banyak digunakan pada kehidupan sehari-hari salah satu contohnya  ialah  penerapan  converter  DC  dengan  metoda Boost  Converter .  Sistem Boost  Converter  ini merupakan salah satu regulator DC tipe pensaklaran nonisolated yang dapat digunakan sebagai kebutuhan akan sebuah sumber tegangan searah dengan tegangan keluaran yang variable, yang  nilai  tegangan  keluarannya  dapat  diatur  agar  lebih besar  dari  nilai  tegangan  masukannya.  Untuk  merancang Boost  Converter ini  membutuhkan  beberapa  komponen utama  diantaranya  Mikrokontroler  ATmega  328  yang difungsikan sebagai system pengontrolan , mosfet, dan catu daya. Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan bahwa keluaran Boost  Converter dapat  menaikkan  tegangan secara  variabel  dari  48VDC  sampai  250VDC.  Dengan sumber  48  VDC,  beban  Motor,    diperoleh  tegangan keluaran 100VDC, 120VDC, 140VDC, 160VDC, 180VDC
Kata  Kunci — Boost  Konverter,  ATMega  328,  mosfet, catu daya.

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan penduduk yang terus meningkat mengakibatkan akan energi listrik pun terus  bertambah,  hal  ini  mengakibatkan  energi fosil ketersediaan nya semakin berkurang .
Sistem  Boost  Converter  merupakan  salah satu  regulator  DC  tipe  pensaklaran  nonisolated
Dwi Harselina, Electrical  Engineering Departement  of  Universitas Negeri Padang; email dwiharselina@yahoo.com Hendri,  Electrical  Engineering  Departement  of  Universitas  Negeri Padang; email: hendri@gmail.com
yang  dapat  menjawab  kebutuhan  akan  sebuah sumber  tegangan  searah  dengan  tegangan keluaran  yang  variabel.  Dengan  system  Boost Converter,  nilai  tegangan  keluaran  dapat  diatur untuk lebih besar dari nilai tegangan masukannya.  Dalam  Tugas  Akhir  ini,  agar tegangan  sumber  dc  48  volt  menjadi  220  Volt maka  digunakan  boost  converter  yang  berfungsi untuk menaikkan tegangan,

## II. S TUDI PUSTAKA
Pada bagian berisi tentang penjelasan  teori  dasar  mengenai  alat rancang bangun boost converter ini. :

## A. Boost Converter
Converter jenis boost  merupakan converter  yang  banyak  digunakan pada industry catu daya.

## Gambar 1 : Topologi boost converter
Keterangan :
V : Tegangan masukan.
L : Induktor.
D : Dioda.
C : Capasitor. Q : Sakelar ( mosfet ) R : Beban .
Ciri  khas  utama  konverter  ini  adalah  bisa menghasilkan arus masukan yang kontiniu.

## B. Sistem Kontrol
1. Sistem  kontrol  Lup  Terbuka  ( Open Loop )
Suatu  system  kontrol  yang  memiliki karakteristik  dimana  nilai  keluarannya tidak  memberikan  pengaruh  pada  aksi kontrol
Blok diagram dari sistem kontrol open loop dapat  dilihat  pada  gambar  dibawah ini :
2.

## Rancang Bangun Boost Converter

## Dwi Harselina, Hendri
Gambar 2: Sistem kontrol Lup Terbuka ( Open Loop )
2. Sistem kontrol lup tertutup ( Close Loop )
Sistem kontrol lup tertutup adalah system kontrol umpan balik.
Blok  diagram  dari  sistem  kontrol close lup dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 3 : Sistem pengendali Lup Tertutup ( Close Lup )

## C. Mikrokontroler AVR ATmega 328
ATMega328  adalah  mikrokontroller atau  suatu  chip  yang  digunakan  untuk pemrosesan data pada alat rancang bangun
boost converter
Tampilan  konfigurasi  pin  ATmega 328 pada board arduino :
Gambar 4 : Konfigurasi Pin ATmega 328
1. Bagian – bagian pada board Arduino Uno
Gambar 5 : Board Arduino Uno

## 2. Software Pemograman Arduino
Dalam pembuatan program alat
rancang bangun boost converter menggunakan Arduino IDE, dengan bahasa pemograman menggunakan bahasa c.
Gambar 6 : Tampilan software arduino.

## D. LCD
LCD  pada  alat  rancang  bangun boost converter berfungsi  sebagai  media penampilan data pada alat.
(Setiawan,  2011  :  25)  menjelaskan “Keunggulan LCD adalah  hanya  menarik arus yang  kecil  (beberapa  mikro  amper),  sehingga alat atau sistem  menjadi portable karena dapat menggunakan catu daya yang kecil. Keunggulan  lainnya  adalah  tampilan  yang diperlihatkan  dapat  dibaca  dengan  mudah dibawah  sinar  matahari,  cahaya  remang  – remang atau dalam kondisi gelap.”
Gambar 7 :  Bentuk fisik LCD 16x2 E. Matrix Keypad 4x4
Keypad  adalah  berfungsi  sebagai  media meng  input  data  perintah  pada  alat  rancang bangun boost  converter dapat  dilihat  pada gambar berikut :
Gambar 8 : Konstruksi Matrix Keypad 4×4 Untuk Mikrokontroler.

## F. Sensor Arus ACS712
Sensor  arus  pada  alat  rancangan berfungsi sebagai mengukur arus AC atau DC, sensor  ini  bekerja  berdasarkan  pada  efek medan.
Gambar 9 : Sensor arus ACS712

## G. Sensor Tegangan
generator yang digunakan sebagai feedback kontrol PID
Gambar 10 : Pembagi tegangan
𝑉𝑜𝑢𝑡 = R2 R1 + R2 X Vin (Yanaratri, 2011: 58)
Dimana: Vout    = Tegangan kerangkaian ADC (volt) Vin    = Tegangan keluaran dari buck converter (volt)
R1 dan R2 = Resistor pembagi (Ω)

## III. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
Dalam  proses  pembuatan  alat    penulis harus  merancang,  rancangan  alat.  Berikut adalah  rancangan  alat  rancang  bangun boost converter . Dimana dijelaskan pada bagian ini.

## A. Blok Diagram
Blok diagram merupakan representasi terhadap sistem  yang  akan  dirancang  secara  keseluruhan. Perangkat keras tersebut meliputi

## Gambar 18: Blok Diagram

## Berikut keterangan  dari blok
diagram perancangan alat diatas, diantaranya: a. Sumber  tegangan  DC  atau power  supply merupakan  sebagai  sumber  tegangan inputan,  yang  mana  disini  membutuhkan tegangan 48V.
b. Sensor  tegangan  mendeteksi  besarnya tegangan  pada  output  boost  converter melalui  rangkaian  pembagi  tegangan  dan diubah menjadi tegangan proporsional.
c. Boost converter merupakan sebagai perubah  tegangan  48V  menjadi  220V dengan memanfatkan lilitan. Lilitan
tersebut  akan  menghasilkan  induksi  yang membuat  tegangan  melonjak.  Sehingga hasil keluarannya lebih tinggi dari tegangan input.
d. Sensor  arus  berfungsi  untuk  mendeteksi arus.  Arus  akan    mengalir  melalu  kabel tembaga,  yang  terdapat  didalam  nya  yang
meghasilkan medan magnet, yang diterima oleh intrgrated hall  ic acs 7812 kemudian dirubah menjadi tegangan  propersional. e. Keypad  digunakan  sebagai  penginput setpoint  tegangan  keluaran  yang  di inginkan. f. Mikrokontroler berfungsi  sebagai  sistem pengontrol supaya tegangannya bisa sesuai dengan tegangan yang di inginkan. g. LCD berfungsi sebagai penampil informasi  proses  kerja  alat  dan  penampil hasil  pengukuran  arus,  tegangan  pada boost converter.
h. Catu  daya  berfungsi  sebagai  pengubah tegangan  AC  220  Volt  menjadi  5  Volt  dc dan  12  Volt  dc  yang  dijadikan  sumber tegangan  untuk  semua  komponen  yang digunakan.
i. Motor  berfungsi  sebagai  output  beban pengujian.

## B. Prinsip kerja Alat
Pada blok diagram diatas adalah sebuah sistem converter DC ke DC  yang dapat  menghasilkan catu tegangan  dan  arus  dengan  tegangan  keluaran 48VDC-220VDC.  Disini  sumber  tegangan  dan  arus input  yang  diberikan  dari  sumber  tegangan  DC sebesar  48V/10A.  Sedangkan  tegangan  yang  akan dihasilkan  sebesar  50-220  Volt  .  Jadi  untuk  dapat menaikan  tegangan  dari  48V  menjadi  220V  maka dirancanglah  sebuah  Boost  Converter.  Jadi  input yang masuk dari power supply sebesar  48V akan di berikan  ke  boost  converter.  Boost  converter  disini akan  merubah  tegangan  yang  masuk  dari  power supply  atau  catu  daya.  Tegangan  tersebut  dirubah dengan memanfaatkan lilitan.
Lilitan  tersebut  akan  menghasilkan  induksi yang  membuat  tegangan  melonjak.  Sehingga  hasil keluarannya  lebih  tinggi  dari  tegangan  input. Mikrokontroller  ini  berfungsi  sebagai  system pengontrol.  Sedangkan  sensor  arus  dan  sensor tegangan  berfungsi  sebagai  mendeteksi  besarnya arus dan tegangan keluaran.

## C. Perancangan Rangkaian Keseluruhan

## D. Perancangan Box Alat
Box alat berfungsi sebagai tempat penggabungan peralatan-peralatan yang sudah dirakit  seperti  catu  daya,  ATMega328,  konverter boost,  dan  peralatan-peraltan  lainnya.  Box  alat dibuat dengan bahan acrylic dengan tebal 3mm, dan berwarna  transparan.    Gambar  berikut  merupakan ilustrasi bentuk box.
Gambar 26 : Iilustrasi Rancangan

## Box Alat
Gambar 28 : Ilustrasi Perancangan Box Alat Tampak Depan
Gambar 29 : Ilustrasi Perancangan Box Alat Tampak Belakang
E. Perancangan Perangkat Lunak (Software) Perancangan software pada  alat  ini
meliputi  Diagram  Alir ( Flowchart ),  yang terbagi atas Flowchart Sistem dan Flowchart Program.
1. Flowchart Sistem
Gambar 31 : Flowchart Sistem Alat Boost Converter
2. Flowchart Program Stop Start Inisialisasi Tampilkan Nama dan Judul Alat ke LCD Data keypad = setpoint OC1A = 1 Read ADC(0) dan ADC(1). Konversi ke Volt dan Amper Volt < setpoint ? OC1A = ++ OC1A = 1-- Tampilkan setpont ke LCD Tampilkan Volt dan Amper ke LCD Volt > setpoint ? OC1A == Tampilkan LCD OC1A = 0 Gambar 32 : Flowchart Program Alat Boost
Converter

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  bab    ini  merupakan  pembahasan hasil dari pengujian alat.
a. Pengujian dan Analisa Rangkaian
1. Rangkaian  Mikrokontroler ATMega 328
Rangkaian    mikrokontroler  atmega
328 ini dapat diukur dengan cara menghubungkan    ,  rangkaian  dengan  sumber catu daya supply 5 v.
Tabel  3 :  Hasil Pengukuran Tegangan pada
Rangkaian Mikrokontroler ATMega328
Logika Pin Tegangan Pada Pin Mikrokontroler         ATMega 328 Low (0) 0.2 Vdc High (1) 4.9 Vdc
Mikrokontroler  berkerja  pada  kondisi  2  logika yaitu logika low dan logika high, dimna pada logika low mikrokontroler  bekerja  pada  nilai  0,  dan  logika  high pada  nilai  1.  dimana  tegangan  yang  terbaca  pada instrumen  pengukuran  tegangan  didapatkan  tegangan port sebesar  4.9  Vdc,  yang  berarti  sistem  masih  dalam batasan  ideal  karena  mikrokontroler  ATMega  328 memiliki tegangan kerja antara 4.5 Vdc hingga 5.5 V
2. Rangkaian  LCD
Gambar 34 : Tampilan LCD Tanpa   Program
Gambar 35 : Tampilan LCD judul alat
Gambar 36 : Tampilan LCD nama penulis
b. Pengujian Sensor Tegangan
Pengujian sensor tegangan ini dilakukan agar dapat mengetahui respon sensor pada  berbagai  masukan  tegangan.  Pengujian nya  dilakukan  dengan  cara  memberikan tegangan  input,  lalu  diukur  tegangan  keluaran dari sensor tersebut.
Gambar 39 : Rangkaian pengujian sensor tegangan
Tabel 4 : Pengujian sensor tegangan
c. Pengujian dan Analisa Boost
Conventer
Penjelasan  konfigurasi  pengujian  sebagai berikut:
1. Tegangan  masukan  sebesar  48  Vdc  dari  catu daya.
2. Frekuensi  yang  digunakan  sebesar  62,5  KHz yang dibangkitkan dari mikrokontroler.
3. Parameter  yang  diukur  adalah  Vin,  Iin,  Vout dan Iout.
4. Pasang  motor  DC  sebagai  beban  dan  aktifkan mikrokontroler ATmega328.
5. Ukur  seluruh  parameter  pada  masing-masing setpoint  tegangan  keluaran  dimulai  dari  100 Volt, 120 Volt, 140 Volt, 160 Volt, 180 Volt.
Gambar  41:  Kondisi  Alat  pada  pengujian dan pengambilan data
Gambar  42  :    Pengambilan  data  pada keluaran Boost Converter
R5 15k R6 1k Vin Sensor Vout Sensor +88.8 Volts +88.8 Volts

## Gambar 44 : grafik  kecepatan motor DC
Dari hasil pengukuran dengan konfigurasi di atas didapat nilai parameter-parameter yang terukur untuk diproses menjadi suatu nilai efisiensi. Di mana nilai
Daya (p) =  V x I efisiensi (η) = Pout Pin x 100%

## Tabel 6 : Hasil Perhitungan daya dan efesiensi boost converter dengan beban Motor DC
Gambar 45 : Grafik Perhitungan daya boost converter beban motor DC
Dengan  menggunakan  persamaan  4.1,  didapat nilai  efisiensi  dari  data  hasil  pengukuran  yang  telah dikonversikan ke dalam grafik seperti pada Gambar 4.2
Gambar  46 : Grafik efisiensi boost converter beban
motor DC
Berdasarkan gambar diatas dapat dianalisa:
1. Efisiensi pada setpoint yang berbeda dengan beban yang sama nilai efisiensinya mengalami kenaikan.
2. Nilai  efisiensi  tertinggi  terjadi  pada  saat  setpoint tegangan 180. Besarnya nilai efisiensi pada kondisi ini  disebabkan  nilai  tegangan  keluaran  (Vout) mencapai 180,4 V dan arus keluaran (Iout) 0.45 A.
3. Nilai  efisiensi  yang  rendah  disebabkan  oleh tegangan dan arus kecil.
4. Berdasarkan  tabel  8,  terbukti  bahwa Boost conventer merupakan dc-dc conventer yang dapat menghasilkan tegangan keluaran  lebih  besar dari tegangan  masukan  (Vin  <  Vout).  Selain  itu, polaritas  tegangan  keluaran  berbanding  lurus dengan tegangan masukan ( voltage non-
inverting ). 5. Dengan  beban    motor  DC  didapat  bahwa  pada kondisi boost nilai efisiensi cenderung menaik.

## V. KESIMPULAN
1. Berdasarkan  dari  tugas  akhir  yang  telah dikerjakan  kontrol  keluaran  Konverter  Boost dapat di atur dengan  menggunakan satu  buah kontrol,  yakni  kontrol  dengan  menggunakan keypad . 2. Pengujian efisiensi Boost conventer dilakukan dengan memberikan sumber tegangan dc 48 V dan diberikan beban motor. Dengan set point  dikeluaran  100VDC,  120VDC, 140VDC, 160VDC, dan 180VDC. 3. Pada  data  hasil  pengukuran  diperoleh nilai  efisiensi  dari  perbandingan  antara daya  pada  beban  dengan  daya  pada masukan atau sumber.
VI. DAFTAR PUSTAKA [1] Hadi,  Mokh.  Sholihul.  2008.  IlmuKomputer. Retrieved Desember 30, 2012, from IlmuKomputer.com: http://www.IlmuKomputer.com
[2] Fahmi  Umrella.2012.  Analisa  Induktor  Toroid Binokuler  Pada  Rangkaian  Boost  Converter. Laporan  Tugas  Akhir  Jurusan  Teknik  Elektro Universitas Indonesia Depok. Hal.1
[3] Pramudifta,  Andana.  2018.  Perancangan  PWM Digital Konverter Boost Menggunakan
Mikrokontroler ATmega 8535.
[4] M.K.  Kazimierczuk,  Pulse-Width  Modulated  DC- DC Power Converters. Wiley-Blackwell, 2008.
[5] Rashid, Muhammad H. 2011.  “ Power  Electronics Handbook  Third  Edition ”.  Elsevier’s  Science  and Technology Department. Oxford. UK.
[6] Ogata, Katsuhiko. 1985. Teknik Kontrol Automatik  jilid  1.  Terjemahan  Edi  Laksono. Jakarta: Erlangga.
[7] Albert  Paul,  Malvino.  2003.  “Prinsip-Prinsip Elektronika  Buku  Satu”.  Salemba  Teknika, Jakarta.
[8] Setiawan,  Afrie.  2011.  Mikrokontroler  ATmega 8535  &  ATmega  16  menggunakan  BASCOM- AVR. Andi : Yokyakarta
[9] Djuandi, Feri. 2011.”Pengenalan Arduino”. Jakarta
: Penerbit Elexmedia
[10] Universitas Negeri Padang. (2011). Buku Panduan Penulisan Tugas Akhir/ Skripsi. Padang

## Biodata Penulis
Dwi  Harselina dilahirkan  di  Tiku  10  April  1996 Menyelesaikan  DIV  Teknik  Elektro  Industri  pada jurusan  Teknik  Elektro  Fakultas  Teknik  Universitas Negeri Padang.
Hendri  Bin  Masdi, Lahir  di  Padang,  17  September 1964  Indonesia.  Lulus    dengan  gelar  Sarjana  Teknik Universitas  Negeri  Padang  pada  Tahun  1989.  Lalu  ia memperoleh gelar  Master of Teknologi Bandung  (ITB) pada  tahun  2000.  Ia  juga  seorang  mahasiswa  PhD  di jurusan  Teknik  Eleketro  dan  Elektronik,  Fakultas Teknik di University Putra Malaysia Sejak Tahun  2001.