## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Volume 2, No. 4, August 2021, Page 295-299 ISSN 2714-8912 (media online) ISSN 2714-7150 (media cetak) DOI 10.47065/josyc.v2i4.838

## Rancang Bangun Inverter Mengubah Arus Listrik DC ke AC Berbasis Arduino Uno
Risky Binsar Pandapotan Simanjuntak 1,* , M Safii 2 , Fitri Anggraini 1 , Sumarno 1 , Indra Gunawan 1
1 STIKOM Tunas Bangsa, Pematangsiantar, Indonesia
2 AMIK Tunas Bangsa, Pematangsiantar, Indonesia Email: 1,* riskybinsar10@gmail.com, 2 m.safii@amiktunasbangsa.ac.id, 3 ftranggraini850@gmail.com,
4 sumarno@stikomtb.ac.id, 5 indragunawan@stikomtb.ac.id Submitted: 10/08/2021 ; Accepted: 22/08/2021 ; Published: 31/08/2021
Abstrak −Pada  saat  ini  energy  listrik  sangat  dibutuhkan  dalam  hal  membantu  manusia  dalam  melakukan  kegiatan aktivitasnya baik itu dalam melakukan pekerjaan mereka sehari-hari. Dalam hal ini tidak mungkin tidak ada masalah dalam pemadaman  berkala  untuk  menghemat  sumber  daya  listrik  yg  dilakukan  PLN  dan  membuat  semua  aktivitas  manusia terganggu mulai dari alat-alat yg membutuhkan energy listrik tersebut. Untuk itu perlu di antisipasi dengan cara membuat alat inverter yang tujuan nya untuk membuat semua aktivitas yg di lakukan mereka menggunakan energy listrik tidak terganggu. Alat ini dibantu dengan menggunakan Arduino  Uno sebagai bahan utamanya yang nantinya energy listrik DC yaitu baterai akan di ubah ke energy listrik yang biasa kita pakai yaiu energy listrik AC.
Kata Kunci: Listrik; Arduino Uno; Inverter
Abstract − At  this  time  electrical energy  is needed  in  terms of  helping humans  in  carrying out  their  activities  both  in  doing their  daily  work.  In  this  case,  it  is  impossible  for  there  to  be  problems  in  periodic  blackouts  to  save  electricity  resources carried out by PLN and to disrupt all human activities starting from the tools that require electrical energy. For this reason, it is necessary to anticipate by making an inverter which aims to make all the activities they do using electrical energy are not disturbed.  This  tool  is  assisted  by  using  Arduino  Uno  as  the  main  ingredient  which  later  DC  electrical  energy, namely  the battery, will convert electrical energy that we usually use AC electrical energy.
Keywords : Electricity; Arduino Uno; Inverter

## 1. PENDAHULUAN
Pada saat ini peralatan listrik yang digunakan pada umumnya menggunakan sumber tegangan listrik arus bolak- balik  ( Alternating  Current/ AC).  Hal  ini  dikarenakan  pembangkit  listrik  yang  ada  pada  saat  ini  biasanya menghasilkan tegangan listrik AC. Namun beberapa tahu terakhir ini telah dikembangkan beberapa pembangkit listrik yang telah menghasilkan tegangan listrik arus searah ( Direct Current /DC ) [1].
Beberapa  Faktor  pendukung  kemajuan  elektronika  saat  ini  tentu  saja  akan  mempengaruhi perkembangan alat-alat elektronika yang semakin beragam. Salah satu alat yang digunakan yaitu inverter yang dapat  merubah  tegangan  arus  DC  ke  tegangan  arus  AC  [2].  Inverter  ini  sangat  sesuai  sebagai  penyedia  listrik cadangan maupun di kendaraan atau di rumah, sebagai emergency power saat aliran arus listrik kendaraan atau yang  lain  padam  [3].  Dalam  aplikasi  nya inverter ini  dapat  digunakan  pada  perangkat  elektronika  dan  yang terpenting  dapat  menjadi  suplai  energi  pada  rumah  di  daerah  terpencil.  Alat  ini  sangat  berguna  terutama  pada perangkat  rumah  tangga  sangat  banyak  digunakan  terutama  pada  perangkat  rumah  tangga  sangat  banyak digunakan terutama pada saat listrik padam dan kita membutuhkan sumber tegangan arus AC untuk digunakan pada lampu saat listrik padam pada malam hari dan lainnya[4].
Energi listrik yaitu sautu bentuk energi yang paling fleksibel dan murah untuk dipeprgunakan oleh semua pengguna  arus  listrik  [5].  Oleh  karena  itu  pemanfaatan  banyak  jenis  sumber  energy  termasuk  pada  sumber- sumber  energi  yang  terbaru  dan  yang  terlebih  lagi  di  konversi  ke  dalam  energi  listrik  sebelum  dimanfaatkan pengguna  sebagai  contoh  bisa  kita  lihat  dengan  energi  angin,  surya,  dan  air  juga  kebanyakan  saat  ini dimanfaatkan dengan berbagai cara terlebih terlebih dahulu yang di konversi ke dalam bentuk listrik.
Energi listrik merupakan bentuk energi yang paling fleksibel dan murah untuk dipergunakan oleh semua pihak.  Oleh  karena  itu, pemanfaatan  banyak  jenis  sumber energi  termasuk  sumber-sumber  energi  yang  terbaru terlebih  dahulu  dikonversi  ke  dalam  energi  listrik  sebelum  dimanfaatkan  oleh  pengguna[6].  Sebagai  contoh, energi  angin,  air  dan  juga  energi  surya    kebanyakan  dimanfaatkan  dengan  berbagai  cara  terlebih  dahulu  yang dikonversi  ke  dalam  bentuk  listrik  [7].  Tegangan  Tersimpan  yang  dihasilkan  oleh  tenaga  surya  memiliki kapasitas sebesar ± 12 Volt DC. tegangan tersimpan yang  dihasilkan oleh tenaga surya sebesar 12 Volt DC akan diubah  menjadi  arus  bolak-balik  AC  (alternating  current)  sebesar  220  Volt  yang  dapat  dimanfaatkan  untuk keperluan listrik AC sesuai dengan Daya yang ditimbulkan [8].
Inverter ini sangat sesuai sebagai penyedia  listrik cadangan baik di kendaraan maupun dirumah, sebagai emergency  power  saat  aliran  listrik  rumah  atau  yang  lain  padam  [9].  Dalam    aplikasinya  inverter  ini  dapat digunakan  pada  perangkat  rumah  tangga  seperti  lampu,  TV,  computer,  kipas  angin  ataupun  peralatan pertukangan seperti bor, gerinda dan system suplai energy pada rumah di daerah terpencil dan berbagai barang elektronik  lainnya.  Alat  ini  sangat  berguna  terutama  pada  perangkat  rumah  tangga  sangat  banyak  digunakan terutama  pada  saat  listrik  padam  dan  kita  membutuhkan  sumber  AC  untuk  digunakan  pada  lampu  saat  listrik padam pada malam hari dan lainnya.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Volume 2, No. 4, August 2021, Page 295-299 ISSN 2714-8912 (media online) ISSN 2714-7150 (media cetak) DOI 10.47065/josyc.v2i4.838

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
2.1 Tahapan Penelitian
Berikut penjelasan penelitian yang dilakukan pada flowchart berikut
Gambar 1 . Tahapan Penelitian
Berikut penjelasan flowchart penelitian yang dibuat oleh penulis pada gambar 1 dibawah ini sebagai berikut: a. Uji Pendahuluan
Uji  pendahuluan  dilaksanakan  untuk  memperoleh  suatu objek  yang  akan  dieliti  oleh  peneliti.  Di  bagian  ini diharapkan dapat memperoleh suatu permasalahan yang dapat diangkat peneliti yang terkait.
b. Analisis Rancangan
Pada tahap ini adalah bagian integral dari suatu proses sebuah penelitian yang dituangkan baik dalam bentuk tulisan atau tidak. Rancangan ini telah terformat sebelum kegiatan pengumpulan data.
c. Rumusan Masalah
Di bagian ini peneliti merumuskan atau menjabarkan dari identifikasi suatu masalah yaitu sebuah pertanyaan yang terperinci kemudian membuat solusi untuk meningkatkan hasil penelitian ini menjadi terjamin.
d. Pembuatan Alat
Di bagian ini peneliti merancang alat yang akan digunakan untuk membuat penelitian ini aman dan bermutu.
e. Pengujian
Di  tahap  ini  peneliti  melakukan  pengujian  alat  untuk  menyesuaikan  alat  yang  digunakan  untuk  mengubah arus.
f. Perbaikan
Di  bagian  ini  penulis  melakukan  perbaikan  alat  maupun  yang  lain  apabila  ada  kesalahan  dalam  hasil penelitian tersebut.

## 2.2 Spesifikasi Perangkat
Arduino UNO merupakan sebuah papan mikrokontroler yang dikontrol penuh oleh ATmega328 . Arduino UNO mempunyai  14 pin  digital input/output (6  di  antaranya dapat  digunakan  sebagai output PWM ),  6  input  analog, sebuah  osilator  Kristal  16  MHz,  sebuah  koneksi  USB,  sebuah  power  jack,  sebuah ICSP  header ,  dan  sebuat tombol  reset. Arduino  UNO dapat  juga  memuat  semua  yang  dibutuhkan  untuk  menunjang mikrokontroler , mudah menghubungkannya ke sebuah komputer dengan sebuah kabel USB atau men- supply nya dengan sebuah adaptor AC ke DC atau menggunakan sebuah baterai untuk memulainya.

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Volume 2, No. 4, August 2021, Page 295-299 ISSN 2714-8912 (media online) ISSN 2714-7150 (media cetak) DOI 10.47065/josyc.v2i4.838
Tabel 1. Spesifikasi Arduino
Tegangan Operasi 3-5V Tegangan Input 5-12V Batas Tegangan Input 15V Pin Digital I/O 14 (dimana 6 pin output PWM) Pin Analog Input 6 Arus DC per I/O pin 40 mA Arus DC untuk pin 3.3V 50 mA Flash Memory 32 Kb (Atmega328), dimana 0,5 KB diguanakan oleh bootloader SRAM 2 KB (Atmega328) EEPROM 1 KB (Atmega 328) Clock 6 MHz

## 2.3 Spesifikasi Kebutuhan Sistem
Dalam  hal  ini  proses  perancangan  alat  pengubah  arus  DC  ke  AC  berbasis Arduino  Uno ini  diperlukannya komponen-komponen ataupun peralatan yang dibutuhkan seperti terlihat pada tabel 4.1. dibawah ini.
Tabel 2. Spesifikasi dan Kebutuhan Sistem

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Diagram Blok
Blog diagram untuk perancangan alat pengubah arus listrik DC ( Direct Current ) ke AC ( Alternatif Current ) dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.
Gambar 2 . Diagram Blok
Di bawah ini adalah penjelasan tentang fungsi dari rangkaian diagram blok pada gambar 2. di atas sebagai berikut.
a. Baterai ini sangat menentukan berapa lama inverter bisa digunakan. Umum nya pada sebuah UPS digunakan baterai kering dengan tegangan 12V DC 7AH. Arus dan baterai digunakan sebagai supply utama rangkaian sekaligus sebagai arus listrik yang akan dikonversikan ke arus listrik PLN.
b. Arduino berperan sebagai pembangkit gelombang PWM ( Power Width Modulation )
c. Sirkuit Driver Mosfet ini sudah termasuk juga dengan osilator yang berfungsi membangkitkan multivibrator tak stabil yang di umpankan kepada penguat jenis mosfet.
d. Step-Up Transformator ini tegangan dinaikkan dengan cara mengumpankan sinyal dari mosfet. Trafo untuk inverter yang digunakan haruslah jenis CT ( Center Tap ).
e. Keluaran Arus AC merupakan output dari trafo inverter.

## 3.2 Rancangan Alat
Pada  tahap  ini  penulis  akan  menguraikan  hasil  sebuah  perancangan  dan  pembuatan  alat  pengubah  arus  DC  ke AC  ini  menggunakan Arduino  Uno .  Proses  perakitan  ini  yaitu  dengan  menghubungkan  antar mikrokontroler Arduino Uno dengan mosfet, trafo step-up dan lainnya. Serta komponen pendukung seperti kabel jumper , papan percobaan dan lainnya. Skema rangkaian alat yang akan dirakit dapat dilihat pada gambar 3 dibawah ini.
No Komponen Jumlah 1 Arduino Uno Atmega368 1 buah 2 Baterai 1 buah 3 Transformator Step-Up 1 buah 4 Mosfet 4 buah 5 Kabel serabut 2 meter No Peralatan Jumlah 1 Bola Lampu 1 buah 2 Solder dan Timah 1 buah 3 Multitester 1 buah

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Volume 2, No. 4, August 2021, Page 295-299 ISSN 2714-8912 (media online) ISSN 2714-7150 (media cetak) DOI 10.47065/josyc.v2i4.838
Gambar 3 . Rancangan Alat
Pada skema rangkaian alat yang terlihat pada gambar 3 di atas, kemudian akan dirangkai dengan instalasi pemasangan arduino dan yang lainnya dengan menghubungkan atau mengkoneksikan pin di setiap komponen ke pin yang lainnya yang terdapat pada Arduino Uno tersebut. Berikut adalah rangkaian pin yang saling terkoneksi pada penelitian ini 1.  Pin 7 dihubungkan ke kaki gate mosfet 1
2.  Pin 8 dihubungkan ke kaku gate mosfet 2
3.  Gnd dihubugnkan ke negatif aki
4.  VCC dihubungkan dengan ke +12 volt aki
Setelah pengkoneksian setiap pin pada sebuah komponen dengan Arduino Uno, Proses selanjutnya adalah melakukan  sebuah coding untuk  pemberian  sebuah  perintah  kepada Arduino dengan  cara  membuat  kode program  dengan  bahasa  C++  yang  terletak  di Software  Arduino  IDE [10] . Sehingga  nantinya  rangkaian  yang telah dibuat mampu bekerja sesuai dengan penulis harapkan.

## a. Masukan (Input)
Sebuah  perancangan  perangkat  lunak  pada  sebuah mikrokontroler  Arduino  Uno ini  menggunakan Software Arduino  IDE yang  berbasis  sebuah  bahasa  C++  yang  telah  dipermudah  menggunakan library yang  berfungsi untuk  menulis  pogram  ke  dalam Arduino .  Setelah  merancang  semua  alat  identifikasi,  penulis  memasukkan perintah  ke mikrokontroler  Arduino  Uno sesuai  dengan  alat  yang  dipakai  penulis.  Untuk  memasukkan  sebuah program ke dalam mikrokontroler Arduino Uno dibutuhkan sebuah driver USB, Arduino IDE dan sebuah Board Arduino  Uno .  Dan  dibawah  ini  adalah  kode  program  yang  penulis  buat  untuk  menjalankan  perintah  untuk mengubah arus listrik DC ke AC menggunakan Arduino Uno .
b. Pemrosesan (Proses)
Arduino  berperan  sebagai  pembangkit  gelombang  PWM  ( Pulse  Width  Modulation ).  Fungsi  gelombang  PWM berfungsi untuk membangkitkan frequensi sekaligus mensaklar dua buah mosfet secara bergantian sehingga pada trafo step-up terjadilah suatu induksi dan induksi tersebut menghasilkan tegangan 220 AC pada kumparan primer trafo step-up saat dua buah mosfet bekerja secara bergantian.
c. Keluaran (Output) Dalam pembuatan alat pengubah arus listrik DC ke AC berbasis Arduino Uno ini penulis menambahkan keluaran ( Output ) yang mengetahui apakah perangkat keras dan perangkat lunak berfungsi dengan baik. Pada penelitian ini  penulis  menerapkan  keluaran  ( Output )  berupa  bola  lampu  yang  menyatakan  berfungsi  dengan  baik  apabila lampu  tersebut  hidup  dan  sebaliknya.  Keluaran  ( Output )  yang  digunakan  penulis  dapat  dilihat  pada  gambar  4 dibawah ini.
Gambar 4 . Hasil Keluaran

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  uraian  dari  bab-bab  yang  penulis  buat  sebelumnya  serta  hasil  yang  sudah  dilakukan  selama melakukan  riset  maka  penulis  pun  akan  mengambil  keputusan  sebagai  berikut  yaitu  besar  sumber  daya  yang

## Journal of Computer System and Informatics (JoSYC)
Volume 2, No. 4, August 2021, Page 295-299 ISSN 2714-8912 (media online) ISSN 2714-7150 (media cetak) DOI 10.47065/josyc.v2i4.838
dipakai  penulis  sangat  berpengaruh  terhadap  daya  yang  dihasilkan  oleh  inverter  kemudian  Inverter  yang  telah dibuat mampu menghidupkan beban berupa lampu, solder (Pemanas) dengan daya yang berbeda. Jadi Arduino berperan  sebagai pembangkit gelombang  PWM  ( Pulse  Width  Modulation ).  Fungsi  gelombang  PWM  berfungsi untuk  membangkitkan  frequensi  sekaligus  mensaklar  dua  buah  mosfet  secara  bergantian  sehingga  pada  trafo step-up terjadilah suatu induksi dan induksi tersebut menghasilkan tegangan 220 AC pada kumparan primer trafo step-up saat dua buah mosfet bekerja secara bergantian.

## REFERENCES
[1] A. Azis, P. Studi, T. Elektro, F. Teknik, and U. M. Surakarta, “Rancang bangun inverter satu fasa berbasis arduino,” 2019.
[2] A. Izzah, “Rancang Bangun Dan Analisis Inverter Full Bridge 1 Fasa Dengan Berbagai  Variasi  Input  Menggunakan Spwm  (  Sinusoidal  Pulse  Width  Modulation  )  Rancang  Bangun  Dan  Analisis  Inverter  Full  Bridge  1  Fasa  Dengan Berbagai Variasi Input Menggunakan Spwm ( Sinusoida,” Institute Teknologi Sepuluh November , 2017.
[3] S.  Y.  Panggabean,  “Rancang  Bangun  Inverter  Satu  Fasa  Menggunakan  Teknik  High  Voltage  Pwm  (  Pulse  Width Modulation  ),” Rancang  Bangun  Inverter  Satu  Fasa  Menggunakan  Teknik  High  Voltage  PWM  (Pulse  Width Modulation) Subastian , vol. 11, no. 2, pp. 1–9, 2017.
[4] A.  I.  Maiyatullah,  I.  Agus,  G.  Permana,  M.  T.  Dadan,  N.  Ramadhan,  and  S.  Pd,  “PERANCANGAN  DAN IMPLEMENTASI  INVERTER  SEBAGAI  SOLUSI  ELEKTRIFIKASI  WARGA  DI  PERUMAHAN  BUAH  BATU DESIGN  AND  IMPLEMENTATION  INVERTER  AS  ELECTRIFICATION  SOLUTION  OF  RESIDENT  AT HOUSE BUAH BATU,” vol. 5, no. 3, pp. 2961–2969, 2019.
[5] S. Anang, “Rancang Bangun Inverter Dc Ke Ac Satu Fasa Mode Push Pull Berbasis Arduino,” 2016.
[6] Dendri, “Ubah Arus Listrik DC ke AC,” pp. 1–4.
[7] P. Studi, T. Elektro, F. Teknik, and U. M. Semarang, “Jurnal tugas akhir analisa beban arus pada inverter dan trafo pada waktu pemakaian dan pengisisan aki,” pp. 1–16, 2017.
[8] P.  Studi,  T.  Elektro,  J.  T.  Elektro,  F.  Sains,  D.  A.  N.  Teknologi,  and  U.  S.  Dharma,  “Tugas  Akhir  Inverter  Dengan Tegangan  Masukan 12V  Dc  Dan  Tegangan  Keluaran  Ac  Dengan Final Project Inverter  With 12  V  Dc  Input  Voltage and Ac Output Voltage With Adjustable,” 2019.
[9] D.  Wandri,  Waskito,  and  Purwantono,  “PENGARUH  ARUS  AC  DAN  DC  TERHADAP  HASIL  PENGELASAN,” Carbohydrate Polymers , vol. 17, no. 1, pp. 1–13, 2016.
[10]  A. J. Maabuat et al. , “Perancangan Proteksi Inverter Berbasis Arduino Uno,” Jurnal Teknik Elektro dan Komputer , vol. 9, no. 1, pp. 39–48, 2020.