## Desain dan Simulasi Ultra Step-Up Converter pada Mobil Listrik dengan Kontrol Fuzzy Logic
Rifqi Dary Suryanto 1 , Era Purwanto 2 , Syechu Dwitya Nugraha 3
1,2,3 Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Depatermen Elektro
Kampus PENS, Jalan Raya ITS Sukolilo, Surabaya 60111, Indonesia E-mail: rifqidary@gmail.com 1 , era@pens.ac.id 2 , syechu@pens.ac.id 3

## Abstrak
Baterai  merupakan sebuah komponen penting  yang digunakan  untuk  menggerakkan  motor maupun instrumen pada mobil listrik, namun jumlah baterai yang digunakan perlu diperhatikan untuk menyesuaikan tegangan kerja yang dibutuhkan. Apabila motor induksi tiga fasa digunakan sebagai penggerak mobil listrik, maka diperlukan tegangan pada baterai sebesar 326 Vdc yang selanjutnya  dialirkan  ke inverter tiga fasa  menjadi 230 Vac yang kemudian akan dimanfaatkan sebagai suplai pada motor induksi 3 fasa. Sehingga untuk meminimalisir jumlah baterai  yang  akan  digunakan  pada  penelitian  ini  akan  dirancang  sistem  penaik  tegangan  yaitu Ultra  Step-Up Converter yang berfungsi untuk menaikkan tegangan kerja dari baterai aki yang semula 48 Vdc hingga diperoleh tegangan keluaran sebesar 326 Vdc yang mampu dibebani mencapai 1.2 kW. Pada konverter ini akan ditambahkan dengan kontrol logika fuzzy sebagai pengatur tegangan keluaran agar tetap konstan 326 Vdc meskipun tegangan pada baterai berubah-ubah.
Kata kunci: Mobil Listrik, Non-Isolated DC-DC Converter , Pengendali Logika Fuzzy

## Abstract
The battery is an important part used to drive motors and instruments in electric cars, but the number of batteries used needs to be considered to adjust the required working voltage. If a three-phase induction motor is used to drive an electric car, a battery voltage of 326 Vdc is required which is then supplied to a three-phase inverter to 230 Vac which will then be used as a supply to a 3-phase induction motor. So that to decrease the number of batteries to be used in this study, a voltage booster system, namely the Ultra Step-Up Converter will be designed which functions to increase the working voltage of the battery which was originally 48Vdc until the output voltage of 326 Vdc is obtained which can be loaded up to 1.2 kW. This converter will be added with fuzzy logic control to control the output voltage so that it remains constant at 326 Vdc even though the voltage on the battery varies.
Keywords: Electric Car , Non-Isolated DC-DC Converter , Fuzzy Logic Controller

## 1. Pendahuluan
Seperti yang kita ketahui perkembangan pada bidang transportasi darat bertenaga mesin saat ini mengalami peningkatan  yang  sangat  pesat.  Seiring  dengan meningkatnya jumlah kendaraan tersebut, dibutuhkan ketersediaan  bahan  bakar  fosil  yang  cukup  tinggi. Namun perlu diketahui bahan bakar fosil merupakan bahan  bakar  yang  tidak  dapat  diperbarui  lagi  serta dapat  menimbulkan  pencemaran  udara  yang  tidak baik  bagi  lingkungan.  Sehingga  diperlukan  solusi kendaraan yang dapat digerakkan tanpa menggunakan bahan  bakar  fosil.  Maka  dari  itu  dengan  adanya kendaraan  listrik  yang  merupakan  solusi  untuk
menggantikan
kendaraan  berbahan  bakar  fosil  yang  tidak  ramah lingkungan.
Salah  satu  contoh  kendaraan  listrik  saat  ini  adalah mobil listrik. Namun terdapat beberapa permasalahan yang timbul pada mobil listrik tersebut, Salah satunya adalah pemenuhan dan penghematan konsumsi daya yang  dibutuhkan.  Pada  mobil  listrik  terdapat  suatu sumber  energi  yang  diperlukan  untuk  memenuhi pemenuhan  daya  tersebut,  sumber  energi  tersebut adalah baterai. Baterai merupakan sumber energi yang diperlukan  untuk  menggerakkan  motor  maupun instrumen  pada  mobil.  Namun  jumlah  baterai  yang
e -ISSN: 2548-9828
akan digunakan perlu diperhatikan untuk menyesuaikan tegangan  kerja  yang dibutuhkan pada mobil tersebut. Apabila tegangan masukan pada motor yang  digunakan  sebesar  230  Vrms  maka  diperlukan banyak  baterai  untuk  menggerakkan  motor  tersebut. Namun apabila baterai yang digunakan cukup banyak maka  akan  berpengaruh  pada  biaya  dan  berat  pada mobil itu sendiri.
Sebagai upaya untuk meminimalisir baterai yang akan digunakan.  Maka  dibutuhkan  sebuah  konverter dengan kemampuan penguatan tegangan yang tinggi serta  efisiensi  yang  baik  [1,2,3].  Sampai  saat  ini terdapat macam-macam jenis DC-DC Converter yang dapat  digunakan  untuk  menaikkan  tegangan,  Salah satu  contohnya  adalah Boost  Converter,  Quadratic Boost  Converter,  Cascaded  Boost  Conveter ,  dan Interleaved  Boost  Converter namun  konverter tersebut  memiliki  beberapa  kelemahan  yaitu penguatan tegangan  yang dihasilkan tidak lebih dari 10x  [4].  Terdapat  pula  cara  lain  yaitu  dengan menggunakan DC-DC Converter yang mengkombinasikan Luo  Converter dan Flyback Converter [5,6]  yang  dimana  konverter  ini  mampu untuk menaikkan tegangan sesuai dengan kebutuhan beban baik dari sisi tegangan  maupun arus. Namun, konverter  tersebut  memiliki  rugi-rugi  yang  cukup besar  akibat  komponen  penyusun  utamanya  yaitu transformator.  Pada  transformator  tersebut  dapat timbul  fluks  bocor  yang  dapat  menimbulkan  arus spike dan noise sehingga  dapat  menyebabkan terjadinya rugi-rugi yang cukup besar[4].
Oleh  karena  itu, untuk  mengatasi banyaknya  baterai yang akan digunakan, maka pada penelitian ini akan digunakan Ultra  Step-Up  Converter [2,3]  yang mampu untuk menaikkan tegangan dengan penguatan yang  tinggi  hingga  diperoleh  tegangan  sebesar  326 Vdc  dengan  efisiensi  yang  lebih  baik,    Serta  pada konverter  ini  akan  diberikan  kontrol  fuzzy  dengan tujuan  mengontrol  nilai duty  cycle untuk  mengatur pensaklaran  PWM  agar  tegangan  keluaran  sesuai dengan  target  yang  diinginkan  dan  mengurangi overshoot yang dapat ditimbulkan oleh Ultra Step-Up Converter [7]. Sehingga diharapkan pembuatan Ultra Step-Up  Converter ini  dapat  menghasilkan  kinerja yang  baik  bagi  inverter  untuk  menggerakkan  motor induksi 3 fasa.

## 2. Metode

## A. Ultra Step Up Converter
Ultra  Step  Up  Converter adalah  sebuah  DC-DC konverter  yang  dapat  untuk  menguatkan  tegangan dengan  penguatan  yang  lebih  tinggi  daripada boost converter [2,3,7,8]. Menurut jurnal [3] Ultra Step Up Converter menggunakan  salah  satu  metode  yang digunakan  yaitu  metode  n-stages  yang  merupakan kombinasi antara diode, kapasitor, dan induktor (D-C- L)  pada  sisi  masukan  sehingga  konverter  ini memungkinkan  untuk  mencapai  tegangan  tinggi
dengan  meningkatkan  tingkat  kombinasi  (D-C-L) Keuntungan dari Ultra Step Up Converter ini adalah besarnya  tegangan  yang  melewati  komponen semikonduktor  akan  tetap  konstan  meskipun  jumlah tingkatan kombinasi (D-C-L) semakin banyak [3].
Gambar 1: Rangkaian Ultra Step Up Converter[3]
Rangkaian Ultra Step-Up Converter dapat ditunjukkan  pada  gambar  1.  Pada  saat interval Ton kapasitor C 1 , C 2 , …., C n dan induktor L 1 , L 2 , …, L n+1 akan  mengalami  kondisi  pengisian  oleh  tegangan sumber. Apabila  dioda  D o1 dan  D o2 dimatikan  maka kapasitor  C o1 dan  C o2 akan  mengalami  kondisi pengosongan ke beban. Ketika saklar Q dalam kondisi terbuka, maka dioda D 11 , D 12 , …, D n1 , D n2 akan dalam kondisi  mati  sehingga  kapasitor  C 1 ,  C 2 ,  …,  C n dan induktor  L 1 ,  L 2 ,  …,  L n+1 akan  terhubung  secara  seri antara  komponen  satu  dengan  lainnya  sehingga kapasitor  C o1 dan  C o2 akan  dalam  kondisi  pengisian secara  seimbang  dikarenakan  kapasitor  tersebut terhubung secara paralel.

## Continuous Conduction Mode Operation
Continuous  Conduction  Mode merupakan  suatu keadaan dimana komponen pensaklaran berada dalam kondisi terhubung (close) dan tidak terhubung (open) [9]  hal  ini  dapat  ditunjukkan  pada  gambar  2  dan gambar 3.
Gambar 2: Rangkaian pengganti konverter dalam keadaan CCM saat saklar terhubung [3]
Gambar 3: Rangkaian pengganti konverter dalam keadaan CCM saat saklar tidak terhubung [3]
Saat konverter dalam keadaan CCM, Nilai arus ripple dari  induktor  L 1 ,  L 2 ,  …,  L n+1 akan  diabaikan,  Serta pada saat keadaan CCM terdapat beberapa komponen yang mengalami keadaan pengisian dan ada pula yang mengalami  pengosongan.  Pada  keadaan  CCM terdapat  dua  interval  waktu  sesuai  dengan  diagram pewaktuan  yang  ditunjukkan  pada  gambar  4.  Pada interval waktu pertama yaitu 0<t<dT s kondisi saklar Q akan  terhubung  dan  pada  interval  waktu  lainnya adalah dT s <t<T s dimana kondisi saklar akan terputus.
Gambar 4: Bentuk gelombang dari converter saat CCM [3] Saat  interval  waktu  pertama  {0  <  t  <dT s }:  saklar  Q akan  terhubung.  Dioda  D 11 ,  D 12 ,  …,  D n1 ,  D n2 akan pada  kondisi forward  bias sehingga  tegangan  yang melewati  dioda  D o1 dan  D o2 dapat  dinyatakan  pada persamaan 1 sebagai berikut:
𝑉 𝐷𝑜1 =   𝑉 𝐷𝑜2 =   𝑉 𝐶𝑜𝑙 − 𝑉𝑜 (1)
Oleh karena itu dioda akan dalam kondisi tidak aktif, Sehingga  kapasitor  C 1 ,  C 2 ,  …,  C n dan  induktor  L 1 , L 2 ,  …,  L n+1 akan  terhubung  secara  paralel  dengan sumber  tegangan,  sehingga  kapasitor  dan  induktor akan mengalami kondisi pengisian. Pada saat kondisi
pengisian, tegangan yang masuk di seluruh komponen konverter dapat dinyatakan pada persamaan 2 dan 3.
𝑉 𝐶1 =   𝑉 𝐶2 = ⋯ =   𝑉 𝐶𝑛 =   𝑉 𝑔 (2)
𝑉 𝐿1,1 =   𝑉 𝐿2,1 = ⋯ =   𝑉 𝐿(𝑛+1),1 =   𝑉 𝑔 (3)
Pada  saat  kondisi  pengisian,  berdasarkan  hukum kirchoff  (KVL),  tegangan  yang  melintasi  kapasitor C o1 dan C o2 dapat dinyatakan pada persamaan 4.
𝑉 𝐶𝑜1 =   𝑉 𝐶𝑜2 = Vo−Vg 2 (4)
Apabila  besarnya  nilai  induktor  L 1 ,  L 2 ,  …,  L n+1 bernilai sama, maka besarnya nilai arus pada induktor dapat dinyatakan pada persamaan 5.
𝑖 𝐿1 =   𝑖 𝐿2 =   𝑖 𝐿(𝑛+1) (5)
Sehingga besarnya arus yang mengalir pada dioda D 11 , D 12 ,  …,  D n1 ,  didapatkan  dari  penjumlahan  arus induktor  pada  persamaan  5  dan  kapasitor  sesuai dengan  besarnya  tingkatan  konverter  sehingga didapatkan persamaan 6 sebagai berikut.
𝑖 𝐷11 =   𝑖 𝐿1 +    𝑖 𝐶1,1 𝑖 𝐷12 =   𝑖 𝐿2 +    𝑖 𝐶1,2
.
𝑖 𝐷𝑛1 =   𝑖 𝐿𝑛 +    𝑖 𝐶𝑛,1
𝑖 𝐷𝑛2 =   𝑖 𝐿(𝑛+1) +    𝑖 𝐶𝑛,1 (6) Dimana 𝑖 𝐶1,1 , 𝑖 𝐶1,2 , … 𝑖 𝐶𝑛,1 adalah  arus  yang  melalui kapasitor C 1 , C 2, …. Cn selama interval waktu pertama dan berdasarkan persamaan 6 dengan mengasumsikan arus  dari  kapasitor  bernilai  sama,  maka  didapatkan persamaan 7 sebagai berikut.
𝑖 𝐷11 =   𝑖 𝐷12 = ⋯ =   𝑖 𝐿1 + 𝑖 𝐶1,1 (7)
Sehingga  dari  persamaan  7  didapatkan  persamaan arus saklar Q sama dengan:
𝑖 𝑄 = 𝑖 𝐿 + 𝑖 𝐷11 + 𝑖 𝐷22 + ⋯ + 𝑖 𝐷𝑛2 − 𝑖 𝐶𝑜1,1 (8)
Dimana 𝑖 𝐶𝑜1,1 adalah arus yang melalui kapasitor C o1 sehingga  dengan  mensubstitusikan  persamaan  7  dan persamaan  8,  maka arus  pada  saklar  Q  dapat dinyatakan pada persamaan 9 sebagai berikut.
𝑖 𝑄 = (𝑛 + 1)𝑖 𝐿1 + 𝑛𝑖 𝐶1,1 − 𝑖 𝐶𝑜1,1 (9)
Selanjutnya saat Interval waktu kedua {dTs < t < Ts} atau pada  saat  saklar Q  tidak terhubung.  Dioda  D 11 , D 12 , …, D n1 , D n2 akan tidak aktif sesuai pada gambar 3.  Oleh  karena  itu,  kapasitor  C 1 ,  C 2 ,  ….,  C n dan induktor L 1 , L 2 , …, L n+1 akan terhubung seri satu sama lain sehingga kapasitor C o1 dan C o2 akan mengalami kondisi pengisian secara paralel. Arus yang mengalir pada  kondisi  pengisian  kapasitor  C o1 dan  C o2 serta dioda D o1 dan D o2 dapat dinyatakan pada persamaan 10.
𝑖 𝐶𝑜1,2 = 𝑖 𝐶𝑜1,2 =   𝑖 𝐷𝑜1 = 𝑖 𝐷𝑜2 = 𝑖𝐿1 2 (10)
Sehingga besarnya arus yang mengalir pada kapasitor C 1 ,  C 2 ,  …,  C n ,  saat  interval  waktu  kedua  dapat
dinyatakan pada persamaan 11.
𝑖 𝐶1,2 = 𝑖 𝐶2,2 = ⋯ = 𝑖 𝐶𝑛,2 =   𝐼 𝐿1 (11)
Pada  interval  waktu  kedua  tegangan  yang  melalui induktor dapat dinyatakan pada persamaan 12.
𝑉 𝐿1,,2 = 𝑉 𝐿2,2 =. . = 𝑉 𝐿(𝑛+1),2 = 𝑛𝑉𝑐1−𝑉𝑐𝑜1 𝑛+1 (12)
Selanjutnya tegangan yang melalui dioda D 11 , D 12 , …, D n1 , D n2 dapat dinyatakan pada persamaan 13 dan 14.
𝑉 𝐷1(𝑖+1) = 𝑉 𝐷(𝑛−𝐼)2 = 𝑉𝑔−𝑉𝑜 2(𝑛+1) (𝑛 − 𝑖) (13)
𝑉 𝐷 = 𝑉 𝑜 − 𝑉 𝐶𝑜𝑙 (14)
Sehingga  dari  persamaan  14  dapat  diketahui  bahwa pada  interval  waktu  kedua  kondisi  dioda  dalam kondisi tidak aktif.

## Discontinous Conduction Mode Operation
Rangkaian  pengganti  dari Ultra  Step-Up  Converter saat kondisi DCM dapat ditunjukkan pada gambar 5. Pada interval waktu ketiga [(d+d 2 )Ts<t<Ts] d2 adalah waktu  normalisasi  yang  diakhiri  dari  interval  waktu pertama t 1 < t < t 2 hingga arus induktor bernilai nol.

## Gambar 5: Bentuk gelombang dari converter saat DCM [3]
Saat  kondisi  DCM  arus  induktor  L 1 (I L1 )  dapat ditunjukkan pada gambar 6. Seperti yang dapat dilihat pada  gambar  tersebut,  arus  induktor  (I L1 )  akan mencapai nol dan akan tetap kenilai ini sampai saklar Q dalam kondisi aktif.

## Gambar 6: Arus inductor L1 (IL1)  saat DCM [3]
Pada  kondisi  DCM  tegangan  rata  rata  induktor  L 1 pada  satu  periode  pensaklaran  adalah  nol,  Sehingga persamaan yang didapatkan untuk d 2 dapat dinyatakan pada persamaan 15
𝑑 2 = 2(𝑛+1)𝑑𝑉 𝑔 𝑉𝑜−(2𝑛+1)𝑉 𝑔
(15)

## Perhitungan nilai komponen konverter
 Duty Cycle
Besarnya  nilai  dutycycle  yang  digunakan merupakan hasil dari perhitungan yang diperoleh dari  banyaknya stages konverter  serta  besarnya tegangan keluaran, dan tegangan masukan.
D     = Vo−Vin x (1+2n) Vin+Vo (16)
Keterangan :
D   = Duty Cycle
Vo   = Tegangan Keluaran Vin  = Tegangan Masukan
n = Banyaknya stages konverter
 Desain Induktor (L 1 , L 2 ,…,L n )
Perhitungan nilai induktor dari desain konverter dapat dinyatakan pada persamaan 17 Lmin = Vo x d x d′ 4 x fs x Io x (2n+1+d) (17)
Keterangan :
Lmin = Nilai inductor minimum
Vo    = Tegangan Keluaran Vin   = Tegangan Masukan
d = Duty Cycle
d’   = Hasil bagi antara Toff dengan Ts (Toff/Ts)
Fs = Frekuensi switching
n = Banyaknya stages konverter
 Desain Kapasitor Masukan (C 1 , C o1 , C o2 )
Perhitungan nilai kapasitor masukan pada setiap tingkatan  yang  dipakai  dalam  desain  konverter dapat dinyatakan pada persamaan 18
C1 = 2Vo |∆Vcmax| x Rl x Fs (18) Keterangan : C1 = Kapasitor Masukan Vo = Tegangan Keluaran ΔVcmax = Ripple tegangan maksimum kapasitor Rl = Resistansi Beban Fs = Frekuensi switching
 Desain Kapasitor Keluaran (C o )
Perhitungan  nilai  kapasitor  filter  pada  sisi
keluaran  konverter  dapat  dinyatakan  pada persamaan 19
Co = dIo (∆Vomax) x Fs
(19)
Keterangan :
C = Kapasitor Keluaran d = Duty Cycle
Io = Arus keluaran ΔVomax = Ripple tegangan maksimum kapasitor
Fs = Frekuensi switching

## B. Pengendali Logika Fuzzy
Pengendali logika fuzzy adalah suatu cara yang tepat untuk  memetakan  suatu  ruang  input  kedalam  suatu ruang output yang mempunyai nilai kontinyu. Dengan logika fuzzy hasil yang akan keluar tidak akan selalu konstan dengan input yang ada. Kelebihan dari logika fuzzy  adalah  kemampuan  dalam  proses  penalaran secara bahasa (linguistic reasoning). Sehingga dalam perancangannya tidak memerlukan persamaan matematik  dari  objek  yang  akan  dikendalikan. Struktur  kendali  fuzzy  yang  akan  digunakan  terdiri dari 9 fungsi keanggotaan , 81 aturan dasar, dua error yaitu error input (E) dan perubahan error ( ΔE)
Gambar 7: Struktur Logika Fuzzy [10]
Tabel 1 Aturan Dasar Fuzzy 9x9 𝐄 ∆𝐄 ⁄ NH NB NM NS Z PS PM PB PH NH NH NH NH NH NH NB NM NS Z NB NH NH NH NH NB NM NS Z PS NM NH NH NH NB NM NS Z PS PM NS NH NH NB NM NS Z PS PM PB Z NH NB NM NS Z PS PM PB PH PS NB NM NS Z PS PM PB PH PH PM NM NS Z PS PM PB PH PH PH PB NS Z PS PM PB PH PH PH PH PH Z PS PM PB PH PH PH PH PH
Pada Ultra  Step-Up  Converter membutuhkan pengontrol untuk menstabilkan tegangan output agar nilainya  tetap  konstan.  Kontrol  fuzzy  ini menggunakan  hasil  interpretasi  tegangan  output sebagai  umpan  balik  pada  logika  fuzzy  untuk ditetapkan  sebagai  parameter  dalam  menentukan
dutycycle sebagai keluaran untuk pembangkitan pulsa. Blok  diagram  pengendali  logika  fuzzy  ditunjukkan pada  gambar  8.  Dengan  menggunakan  fungsi keanggotaan segitiga pada model logika fuzzy sugeno.
Fuzzy Logic Control Ultra Step Up DC-DC Converter
Sensor Tegangan Output
Beban
+ - PWM Signal Gambar 8: Blok Diagram Pengendali Logika Fuzzy (a) (b)
Gambar 9: Variabel Fuzzy (a) input error (b) input delta error

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pada  penelitian  ini,  penulis  merencanakan  tegangan keluaran  sebesar  326  Vdc  dan  tegangan  masukan sebesar 48 Vdc. Sedangkan tingkatan yang digunakan adalah  tingkatan  1.  Parameter  sistem  ditunjukkan pada  Tabel  2  untuk  merancang Ultra  Step-Up Converter sebagai penaik tegangan pada baterai.
Tabel 2 Parameter Sistem Paramater Nilai Tegangan Masukan (Vin) 48V Tegangan Keluaran (Vout) 326V Arus Keluaran (Iout) 3.68 A Frekuensi Switching (Hz) 40kHz Ripple Tegangan Keluaran ( ΔVo) 0.1% Induktor (L1.L2) 20.36μH Kapasitor Masukan (C1,Co1,Co2) 2200μF Kapasitor Keluaran (Co) 135μF
Percobaan  secara  simulasi  ini  dilakukan  dengan menggunakan software PSIM.  Simulasi  akan dilakukan  dalam  2  tahap  yaitu  secara openloop dan closeloop .  Simulasi  secara openloop dilakukan dengan memanfaatkan sinyal dutycycle dari rangkaian pembangkit  pulsa  dengan  tidak  memanfaatkan
pengendali  logika  fuzzy.  Simulasi  secara closeloop akan  dilakukan  dengan  menggunakan  pengendali logika  fuzzy  untuk  mengatur  besarnya dutycycle sebagai rangkaian pembangkit pulsa.
A. Simulasi Secara Openloop
Gambar 10: Rangkaian Ultra Step Up Converter Secara Openloop
Tabel 3
Data hasil percobaan secara openloop V in (V) Duty Cycle (%) V out simulasi (V) V out perhitungan (V) I out simulasi (A) P out (W)
48
10 164.89 165.33 1.861 306.86 15 177.5 177.88 2.004 355.71 20 201.55 192.00 2.275 458.53 25 215.82 208.00 2.436 525.74 30 237.9 230.26 2.68 637.57 35 260.8 247.38 2.94 766.75 40 283.8 272.00 3.2 908.16 45 307.27 301.09 3.46 1063.15 48,7 325.7 326.00 3.676 1197.27
Berdasarkan  tabel  3 didapatkan  bahwa  konverter ini telah  bekerja  mendekati  dengan  perhitungan desainnya yaitu beroperasi pada tegangan nominalnya yaitu  48 Vdc  dengan  keluaran  sebesar  326 Vdc  dan arus  keluaran  I out sebesar  3.68  pada  saat  duty  cycle 48.7%.  Pada  hasil  simulasi  terdapat error antara tegangan  keluaran.  Besarnya error tersebut  dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 20 sebagai berikut:
%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟  = |𝑉𝑜𝑢𝑡𝑃𝑒𝑟ℎ𝑖𝑡𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛−𝑉𝑜𝑢𝑡𝑆𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖| 𝑉𝑜𝑢𝑡𝑆𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖
𝑋 100 %
(20)
%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟  = |326−325,7| 326 𝑋 100 %
%𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟  = 0.092 %
Gelombang tegangan keluran dan arus keluaran dalam simulasi PSIM dapat ditunjukkan pada gambar 11 dan 12
Gambar 11: Gelombang tegangan sisi keluaran konverter secara openloop pada duty cycle 48.7 % dan Vin 48 V
Gambar 12: Gelombang arus sisi keluaran konverter secara openloop pada duty cycle 48.7 % dan Vin 48 V
B. Simulasi Secara Closeloop
Simulasi  secara  closeloop  ini  dilakukan  dengan menggunakan  beberapa  variasi  tegangan  masukan. Hal  ini  dilaksanakan  untuk  mengetahui  apakah pengendali logika fuzzy yang telah dirancang berhasil atau  tidak.  Variasi  sumber  tegangan  untuk pengambilan  data  yang  digunakan  diantaranya dimulai  dari  30  Vdc  hingga  60  Vdc. Setpoint yang akan  diatur  pada  pengendali  logika  fuzzy  ini  adalah sebesar 326 Vdc.
Gambar 13: Rangkaian Ultra Step Up Converter Secara
Closeloop
Tabel 4 Data hasil percobaan secara closeloop Vin (V) Setpoint (V) V out Simulasi (V) I out Simulasi (A) P out Simulasi (W) Persentase Error V out (%) 30 326 326.177 3.682 1200.984 0.0542 40 326.05 3.681 1200.006 0.0153 48 325.998 3.68 1199.672 0.00006 50 326.08 3.682 1200.054 0.0245 60 326.017 3.681 1200.069 0.0005
Berdasarkan  tabel  4  didapatkan  bahwa  dengan menggunakan  pengendali  logika  fuzzy  konverter  ini dapat  menghasilkan  tegangan  keluaran  mendekati nilai setpoint yang telah diatur yaitu sebesar 326 Vdc. Pada saat tegangan masukan bernilai 48 V didapatkan tegangan  keluaran  sebesar  325.998  V  dan  arus keluaran sebesar 3.68 A sehingga daya keluaran yang dihasilkan  pada  konverter  ini  adalah  1119.672  W. Serta  saat  menggunakan  pengendali  logika  fuzzy overshoot yang dihasilkan pada sisi tegangan keluaran dan arus keluaran dapat diredam seperti pada gambar 14 dan 15.
Gambar 14: Gelombang tegangan sisi keluaran konverter secara closeloop pada Vin 48 V
Gambar 15: Gelombang arus sisi keluaran konverter secara closeloop pada Vin 48 V

## 4. Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan analisa pada bab sebelumnya, ultra  step-up  converter  dapat  menaikkan  tegangan keluaran mencapai 326 Volt pada tegangan masukan sebesar  48  Volt.  Dengan  menggunakan  pengendali logika fuzzy yang digunakan untuk mengontrol lebar pulsa  dari  rangkaian  pembangkit  pulsa, overshoot pada  tegangan  sisi  keluaran  dapat  diredam  serta tegangan sisi keluaran yang dihasilkan akan konstan mendekati 326 Volt meskipun nilai tegangan masukan berubah-ubah.  Besarnya  nilai error pada  saat tegangan  keluaran  diberi  tegangan  masukan  48  Volt yaitu 0.00006 % dan error terbesar didapatkan sebesar 0.0542 % saat tegangan masukan senilai 30 Volt.

## References
[1] H.  Y.  Fang  Lin  Luo, Advanced  DC/DC Converters , 2rd ed. Taylor & Francis Group, 2017.
[2] A. A. Fardoun and E. H. Ismail, “Ultra Step-Up DC–DC Converter With Reduced Switch Stress,”
IEEE Trans. on Ind. Applicat. , vol. 46, no. 5, pp.
2025–2034, Sep. 2010,
doi:
10.1109/TIA.2010.2058833.
[3] T.  Nouri,  E.  Babaei,  and  S.  H.  Hosseini,  “A generalized  ultra  step-up  DC–DC  converter  for high voltage application with design
considerations,” Electric Power Systems
Research ,  vol.  105,  pp.  71–84,  Dec.  2013,  doi:
10.1016/j.epsr.2013.07.012.
[4] B. Sri Revathi and M. Prabhakar,  “Non isolated high  gain  DC-DC  converter  topologies  for  PV
applications  –  A  comprehensive  review,”
Renewable and Sustainable Energy Reviews , vol. 66, pp. 920–933, Dec. 2016, doi:
10.1016/j.rser.2016.08.057.
[5] S. Arumugam  and  P.  Logamani,  “Modeling  and adaptive  control  of  modified  LUO  converter,” Microprocessors  and  Microsystems ,  vol.  71,  p. 102889, Nov. 2019, doi: 10.1016/j.micpro.2019.102889.
[6] G. B. Loganathan, “Design and analysis of high gain Re Boost-Luo converter for high power DC application,” Materials  Today:  Proceedings ,  p. S2214785320308154, Feb. 2020, doi:
10.1016/j.matpr.2020.02.075.
[7] A.  Jaya,  F.  D.  Murdianto,  E.  Purwanto  and  A. Rachmatdianto, "Ultra Step Up Converter Using Fuzzy Sugeno on HVDC Application," 2019 2nd International Conference on Applied Information Technology and Innovation (ICAITI), Denpasar,
Bali,  Indonesia,  2019,  pp.  82-87,  doi: 10.1109/ICAITI48442.2019.8982157.
[8] T.  Jalilzadeh,  N.  Rostami,  E.  Babaei,  and  M. Maalandish, “Ultra-step-up dc–dc converter with low-voltage  stress  on  devices,” IET  Power Electronics ,  vol.  12,  no.  3,  pp.  345–357,  Mar.
2019, doi: 10.1049/iet-pel.2018.5356.
[9] W.  M.  Akbar,  E.  Purwanto,  and  I.  Ferdiansyah, “Rancang  Bangun  Ultra  Step  Up  DC  to  DC Converter Pada Mobil Listrik,” INOVTEK - Seri
Elektro,  vol.  2,  no.  2,  p.  80,  Aug.  2020,  doi:
10.35314/ise.v2i2.1333.
[10] A.  N.  A-Amir  and  H.  A.  R.  Akkar,  “Artificial Intelligent  Fuzzy  Logic  Controller  Applied  on 6DOF Robot Arm Using LabVIEW and FPGA,”
Eur. J. Eng. Res. Sci. , vol. 3, no. 5, p. 1, May 2018,
doi: 10.24018/ejers.2018.3.5.661.