## INVERTER SEBAGAI PENCATU JALA – JALA PADA SISTEM EMERGENCY
Antonius Managam Simamora 1 , Subur Simanullang 2 , Rasmi Sitohang 3 , Linda Mariaty 4 , Yaya Tarjan Ginting 5
1,2,5 Prodi Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Darma Agung
Jl. DR.TD Pardede No.21 Medan Telp 061-4535432,4535432
3,4 Prodi Teknik Industri, Fakultas Teknologi Industri
Institut Sains Dan Teknologi TD.Pardede Medan
Jl. DR. TD Pardede No.21, Medan 061-4569877 *Email: antonius2simamora@gmail.com

## ABSTRAK
Untuk mendapatkan arus yang lebih besar, tiap sel (unsur) biasanya mempunyai banyak pelat positif dan banyak  pelat  negatif,  dijadikan  dua  kelompok,  kelompok  positif  dan  kelompok  negatif.  Di  samping  ini terbentuk air (H 2 O), jadi kadar H 2 SO 4 berkurang, berarti berat jenis elektrolit turun. Untuk mengisi baterai dengan kapasitas 60 Ah, misalkan dengan arus 5A, dipakai  waktu lebih dari 15 jam, karena tidak semua enersi yang dimasukkan diubah menjadi tenaga kimiawi. Muatan positif tidak dapat mengalir melalui ujung kutub negatif dan sebaliknya muatan negatif tidak bisa menuju ke ujung kutub positif, karena terpisah oleh bahan dielektrik yang non- konduktif. Pengisian kapasitor akan berhenti jika tegangan kapasitor VC yang sama dengan tegangan ambang pasak 6 lebih besar dari tegangan ambang atas VAA atau V2, yang besarnya sama  dengan  2VCC/3  sehingga  keluaran  pembanding  A.  Sinyal  paksa  tersebut  adalah  preset  dan  clear. Preset yang tinggi memaksa keluaran Q berlogika tinggi. Dalam hal ini beban yang digunakan adalah lampu pijar mulai dari beban 5-100 watt.
Kata kunci: Tegangan, Batrey DC ke AC, Inverter, Emergency

## ABSTRACT
To  get  a  larger  current,  each  cell  (element)  usually  has  many  positive  plates  and  many  negative  plates, divided into two groups, the positive group and the negative group. Besides this, water (H 2 O) is formed, so the H 2 SO 4 level decreases, meaning the specific gravity of the electrolyte decreases. To charge a battery with a capacity of 60 Ah, for example with a current of 5A, it takes more than 15 hours, because not all of the energy entered is converted into chemical energy. Positive charges cannot flow through the end of the negative pole and conversely negative charges cannot go to the end of the positive pole, because they are separated by a non-conductive dielectric material. Charging the capacitor will stop if the capacitor voltage VC which is equal to the threshold voltage of pin 6 is greater than the upper threshold voltage VAA or V2, which is equal to 2VCC/3 so that the comparator output is A. The forced signal is preset and clear. A high preset forces the Q output to go logic high. In this case, the load used is an incandescent lamp ranging from a load of 5-100 watts .
Keywords: Voltage, DC to AC Battery, Inverter, Emergency

## PENDAHULUAN
Industri  maupun  fasilitas  lainnya  sangat membutuhkan  suplay  energi  listrik  supaya kegiatan  tetap  berjalan  secara  kontiniu.  Suplay utama  energi  listrik  pada  umumnya  diperoleh langsung dari sumber pembangkit dengan tenaga AC. Sistem aliran daya dari suatu pembangkit ke beban  (konsumen)  tidak  pernah  lepas  dari berbagai  macam  gangguan  (FAULT)  yang mengakibatkan  putusnya  aliran  daya  tersebut. Sedangkan untuk konsumen tertentu, aliran daya tidak  boleh  terputus  walaupun  dalam  waktu relatif  singkat,  misalnya  rumah  sakit,  peralatan lain  yang  tidak  boleh  padam  pada  saat  tertentu seperti komputer pada warung telepon. Sehingga perlu sumber energi listrik cadangan yang dapat menggantikan  sumber  energi  listrik  utama  ke peralatan listrik dengan waktu yang sangat cepat dan bekerja secara otomatis. Inverter adalah suatu alat  yang  dapat  mengubah  energi  listrik  DC menjadi AC dimana sumber utamanya menggunakan  baterai  sebagai  sumber  cadangan apabila terjadi gangguan pada generator tersebut. Dengan  menggunakan  system  interlock  maka daya  listrik  tidak  pernah  terputus  ke  suatu peralatan listrik.
Rangkaian inverter diperlukan untuk peralatan-peralatan  listrik,  apabila  terjadi  suatu gangguan yang mengakibatkan aliran listrik dari PLN  mati  atau  padam,  maka  diperlukan  energi cadangan  dari  baterai  sebagai  pasokan  dengan menggunakan  inverter  supaya  peralatan  listrik dapat bekerja kembali. Cara mengubah tegangan DC  menjadi  tegangan  AC  yaitu  dengan menggunakan  rangkaian  inverter.  Yang  mana inverter ini dilengkapi dengan kontaktor sebagai saklar  otomatis  yang  dapat  menghubungkan langsung  kebeban  apabila  terjadi  gangguan  atau pemadaman  listrik  dari  PLN.  Penelitian  ini bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  inverter sebagai pecatu jala-jala pada sistem emergency.

## METODE PENELITIAN

## 1. Lokasi Penelitian
Adapun  metode  yang  digunakan  adalah metode pengumpulan data, kemudian
menganalisa data yang telah didapatkan dari percobaan

## 2.     Tempat Penelitian
Tempat  penelitian  yang  dilaksanakan  di Workshop Program Sutdi Teknik Elektro Fakultas Teknik  Darma  Agung.  Rangkaian  inverter  di analisa  dapat  menghasilkan  daya  100  watt, sehingga  cukup  untuk  dipakai  untuk  keperluan rumah tangga, seperti radio, tv, dan lainya sesuai dengan kemampuan inverter tersebut. Membangun astabil juga dapat dilakukan dengan rangkaian  terpadu  IC  perwaktuan  555.  IC  ini merupakan  IC  linier  yang  banyak  digunakan dalam sistem digital. Perwaktuan 555 mempunyai dua cara kerja, yaitu sebagai multivibrator astabil dan  multivibrator  monostabil.  Cara  kerja perwaktuan  ini  ditentukan  oleh  jaringan  resistor dan  kasitor  yang  dihubungkan  dari  luar  ke  IC tersebut.  Cara  kerja  pewaktuan  IC  555  dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1. Blok Dasar Ferwaktuan 555

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  prinsipnya  inverter  merupakan  alat yang  dapat  mengubah  energi  listrik  DC  (arus searah)  menjadi  AC  (arus  bolak  balik). Rangkaian inverter ini dapat menghasilkan daya 100  watt,  sehingga  cukup  untuk  dipakai  untuk keperluan  rumah  tangga,seperti  radio,  tv,dan lainya  sesuai  dengan  kemampuan  inverter tersebut.  Regulator  Ic  Karena  regulator  voltase untuk  catu  daya  seringkali  dibutuhkan,  maka tersedia  berbagai  janis  Ic  yang  memenuhi kebutuhan  ini.  Salah  satu  Ic  adalah  seri  78xx, dimana xx menunjukkan voltase keluaran dari Ic tersebut. Terdapat xx =05untuk 5v, xx = 75 untuk 7.5 v ,xx = 09 untuk 9v xx = 12 untuk 12v xx=15 untuk  15v  dan  juga  terdapat  voltase  yang  lebih tinggi.  Ic 78xx mempunyai tiga kaki, satu untuk Vin, satu Vout dan satu untuk GND. Pada Ic ini selain  rangkain  regulasi  voltase  juga  sudah
terdapat rangkaian pengaman yang melindungi Ic dari  arus  atau  daya  yang  lebih  tinggi.  Terdapat pembatasan  arus  yang  mengurangi  voltase keluaran  kalau batas arus  terlampaui. Besar dari batas  arus  ini  tergantung  dari  voltase  dari  Ic sehingga arus maksimal lebih kecil kalau selisih voltase  antara  Vin  dan  Vout  lebih  besar.  Juga terdapat pengukuran suhu yang mengurangi arus maksimal  kalau  suhu  Ic  menjadi  terlalu  tingggi. Dengan  rangkain  rangkaian  pengaman  ini  Ic terlindung  dari  kerusakan  sebagai  akibat  beban terlalu besar. Data tentang Ic bisa didapatkan dari buku datanya.
Gambar  2.  Regulator  Voltase  Memakai  Ic 78xx
a. Prinsip kerja dari Ic 78xx
Prinsip  rangkaian  dari  IC  78xx  seperti tampak  pada  Gambar2.  D2  adalah  dioda  Zener yang  menyediakan  voltase  refrensi.  Arus  untuk D2 terdapat dari sumber arus konstan I1. Karena arus dari sumber arus maka pengaruh dari voltase sumber terhadap arus dalam dioda Zener kecil.
Voltase  refrensi  dari  D2  masuk  kedalam penguat difrensial yang dibentuk oleh T3,T4, T7 dan  I2.  Keluaran  dari  penguat  difrensial tersambung  dengan  transistor  daya  T1  yang dibuat sebagai transistor Darlington. Keluaran IC tersambung dengan pembagi tegangan R2 dan R1 dan voltase pada R1 disambungkan dengan basis dari  T4  sebagai  masukan  pembalik  dari  penguat difrensial.  Berarti  voltase  pada  R1  selalu dibandingkan dengan voltase refrernsi dan kalau voltase keluaran terlalu tinggi maka voltase pada R1 juga terlalu tinggi sehingga keluaran menjadi berkurang.
R3  dirangkai  dalam  jalur  arus  keluaran sehingga voltase pada R3 sebanding dengan arus keluar.  Kalau  voltase  pada  R3  lebih  bedar  dari 0.6v,  maka  voltase  basis-  emitor  pada  transistor T2  akan  lebih  besar  dari  0.6v  dan  transistor  ini akan  buka  sehingga  voltase  basis  dari  T1 berkurang dan voltase keluaran berkurang juaga.
Jadi dengan R3 danT2 terdapat pembatasan arus yang membatasi arus keluaran sebesar I.
Ioutmak = 0.6 𝑉 𝑅3
Gambar 3. Prinsip Rangkaian Ic 78xx Dioda  D1  adalah  dioda  Zener  dan  ketika selisih voltase antara emitor dan kolektor dari T1 melebihi  voltase  Zener  dari  D2,  maka  terdapat voltase  pada  R4.  R4  dirangkai  seri  dengan  R3 antara basis dan emitor dari T2, sehingga T2 akan membuka ketika jumlah voltase pada R3 dan R4 menjadi  labih  besar  dari  0,6v,  dengan  cara  ini pembatas arus akan mulai berfungsi ktika voltase pada R3 masih lebih kecil dari 0,6v, yang berati batas  arus  untuk  keluaran  menjadi  lebih  kecil ketika  selisih  voltase  antara  masukan  dan keluaran  IC  sudah  melebihi  voltase  Zener  dari D1. Semakin besar selisih voltase tersebut, maka kecil  batas  arus  tersebut,  semaklin  kecil  batas arus :
I outmak = 0.6𝑉−𝑉𝑅4 𝑅3
R 4 = (( R IN -R OUT )-R z ) 𝑅₄ 𝑅₄+𝑅₅
I outmak = 0.6𝑉 𝑅₃ - ((R IN – R OUT ) – V z )

## 𝑅₄
𝑅₃(𝑅₄ + 𝑅₅)
Persamaan tersebut baru benar kalau selisih voltase  antara  input  dan  out  put  sudah  melebihi voltase  Zener.  Dalam  rangkaian  ini  terdapat Draup  out  votase  sebesar  kira-kira  2.5v,  dimana voltase  ini  didapatkan  dari  voltase  sebesar  0,6v pada  resistor  R3,  voltase  basis  emitor  pada  T1 sebesar = 1.6v, dan voltase minimal pada sumber arus I2 sebesar = 0.3v.
Gambar 4. Rangkaian Blok
Penggunaan  inverter  ini  sangat  dibutuhkan apabila  terjadi  pemadaman  listrik.  dimana  pada saat  ini  terjadi  pemadaman  secarabergiliran, sehingga  menggangu  aktivitas  kita.  Baik  yang bekerja  di  perkantoran,  bengkel  atau  dirumah. Dalam  hal  ini  inverter  ini  hanya  dapat  melayani daya  sebesar  100  watt  dengan  menggunakan baterai  (Akumulator)  12  V  sebagai  sumber tegangan. Dengan itu rancangan inverter ini harus dilakukan  percobaan  dengan  menggunakan beban.  Dalam  hal  ini  beban  yang  digunakan adalah lampu pijar mulai dari beban 5-100 watt. Agar kita mengetahui kemampuan inverter unutk mensuplai  daya  kebeban  dan  mengetahui pengaruh beban terhadap tegangan (V) , arus (I) dan waktu (t). Pada tahap ini dilakukan pengujian pada  perancangan  inverter  yang  telah  dibuat. Pengujian  data  yang  akan  dilakukan  yaitu, tegangan input sebesar 12 V DC, tegangan DC to DC converter, tegangan output AC sebesar 220 V AC dengan pengaturan frekuensi 10- 60 Hz, dan daya maksimal 100 W. Pengamatan juga meliputi rangkaian  penyearah  full  bridge,  gelombang sinus, PWM yang dihasilkan oleh mikrokontroler,  dan  output  driver.  Terdapat tambahan kipas pendingin yangberfungsi sebagai pendingin  komponen.  Inverter  menggunakan pengaman  berupa  fuse  agar  dapat  menghindari terjadinya  hubung  singkat  dan  beban  lebih, terdapat 2 fuse yang terdapat pada inverter yaitu untuk  pengaman  input  tegangan  pada  rangkaian DC  to  DC  converter  dan  tegangan  input  DC  to AC converter sebesar 320 V DC. Pengujian  dan pengambilan  data  yang  dilakukan  menggunakan multimeter digital, osiloskop, dan baterai atau aki sebagai  tegangan  sumber  untuk  inverter. Pengaruh  beban  lampu  pijar  terhadap  tegangan, arus dan waktu dapat dilihat pada Tabel 1.
Gambar 4. Grafik Pengaruh Beban Terhadap
Tegangan (V) Tabel 1. Data Hasil Percobaan Pijar (Watt) V (Volt) I (Ampere) Waktu (t) 0 220 0.4 119 5 212 1 61 10 205 2 31 15 197 3 21 20 190 4.4 13.31 25 200 4.5 13.31 30 196 4.6 13 35 180 4.7 12.72 40 197 5.1 12 45 196 5.2 11.51 50 191 5.4 11.31 55 186 5.5 10.69 60 185 5.7 10.31 65 184 5.9 10.32 70 181 5.9 10.11 75 176 6 10 80 170 6.2 9.61 85 168 6.3 9.62 90 166 6.6 9.23 95 167 6.8 9.62
Gambar 5. Pengaruh Beban Terhadap Arus (I)

## Gambar 6. Pengaruh Beban Terhadap  Waktu (t) KESIMPULAN
1.  Inverter  ini  sangat  berguna  untuk dipergunakan  baik  dibengkel  atau  rumah, yang  mana  berfungsi  untuk  mengubah tegangan baterai DC menjadi tegangan AC
2.    Penggunaan    inverter    ini  hanya  mampu melayani  beban  100  watt.  Dengan menggunakan  baterai  (Akumulator)  12  v sebagai  sumber  tegangan.  Beban  yang cocok  dilayani  adalah  beban  yang  bersifat resistif  seperti  pijar  dikarenakan  cos  φ adalah 1.

## DAFTAR PUSTAKA
Antarissubhi    2023.  Pengantar  Teknik  Elektro. Makassar . Tohar Media.
Arindya,  R.,    2021.  Pembangkit  Listrik Tenaga Surya  (PLTS).  Padang:  Mitra  Cendekia Media. https://www.google.co.id/books/edition/P embangkit_Listrik_Tenaga_Surya_PLTS/ CWx2EA AAQBAJ?hl=id&gbpv=0 Antarissubhi,  H  dan  Abdul,  H.,2022.  Dasar Aliran  Daya  Pada  Sistem Tenaga  Listrik. Makassar Tohar Media.
Ariyani, S.,Wicaksono, D.A., Fitriana, F., Taufik, R.,  &  Germenio,  G.  2021.  Studi Perencanaan  dan  Monitoring  System Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya  di Remote  Area.  Techné:  Jurnal  Ilmiah Elektroteknika, 20(2), 113-124.
Baykuni,  W.  S.,  2019.  Evaluasi  Perhitungan Susut  Daya  Listrik  Pada  Jaringan Distribusi  Penyulang  JJR-7  Gardu  Induk Jajar  (Doctoral  dissertation,  Universitas
Muhammadiyah Surakarta).
Cekdin,  C.,  2021.  Distribusi  daya  listrik:  Teori dan Praktik. Yogyakarta.
Andi,  K,  Eva,  dan  Indro,  W.  Aplikasi  Sistem UPS untuk Suplai Listrik Cadangan pada Instalasi Rumah Tinggal dengan Menggunakan  IC  AT  89S51.  Energy- Jurnal  Ilmiah  Ilmu-Ilmu  Teknik  9.1 (2019): 38- 47.https://ejournal.upm.ac.id/index.php/ energy/article/view/1224/1028
Ahmed,  N.,  and  Khan,  Z.R.,  Microcontroller Based  Pure  Sine  Wave  Inverter,  in  2021 IEEE  International  Conference  in  Power Engineering  Application  (ICPEA),  Mar.
2021.
Nugraha, Anggara,  T,  dan  Rachma,  P.E,  2022.
Konsep Dasar Elektronika Daya. Yogyakarta: Deepublish.
Markoni,  2022.  Teknik  Infrastruktur  Jaringan Distribusi Tenaga Listrik . Yogyakarta. Andi,  P.S.B.,  2022.  Sistem  Monitoring Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Berbasis Internet Of Things.
Reimers, J., Dorn-Gomba, L., Mak, C., & Emadi,
A.  2019.  Automotive  Traction  Inverters: Current  Status And  Future  Trends.  IEEE Transactions  on  Vehicular  Technology, 68(4), 3337- 3350.
Suhendar.  2022.  Listrik  Tenaga  Surya. Tangerang : Media Edukasi Indonesia.
Suryani,R.F., 2021. Analisa Pengaturan Kecepatan Motor Induksi 3 Phasa 180 Kw Menggunakan  Vsd  Di  Pdam  Tirta  Musi Palembang. (Doctoral dissertation,
Politeknik Negeri Sriwijaya).
Tambunan,  H.B..    2020.  Sistem  Pembangkit Listrik  Tenaga  Surya.  Yogyakarta: Deepublish.
Vijeh,  M.,  2019.  A  General  Review  Of
Multilevel  Inverters  Based  On  Main Submodules:  Structural  point  of  view." IEEE  Transactions  on  Power  Electronics 34.10 (2019):9479-9502.
https://ieeexplore.ieee.org/ abstract/docum ent /8598746/