Perancangan DC to DC Converter (Step Down) ini merupakan tugas besar mata kuliah Teknologi Mikroelektronika yang dibimbing oleh Ibu Onny Setyawati, ST.,MT

 1.      Gambar Rangkaian DC to DC Converter (Step Down)

Capture

 2.      Rangkaian Kontroler

 1

Agar keluaran rangkaian dc-dc converter memberikan keluaran tegangan yang terpotong dari tegangan masukan maka kontroler menggunakan rangkaian osilator.

 

3.      Gambar Skematik Rangkaian

2

4.      Analisis Rangkaian

Gambar di atas adalah rangkaian dc-dc converter yang terdiri dari transistor sebagai penguat arus, diode Zener sebagai pemotong tegangan, kapasitor sebagai penstabil tegangan dan osilator sebagai kontroler.

Digunakan osilator untuk mengontrol tegangan keluaran dari rangkaian tersebut, sehingga dapat ditentukan besarnya tegangan keluaran yang diinginkan.

Osilator yang digunakan adalah berfungsi sebagai komparator histerisis, seperti pada gambar di bawah ini:

3

Osilator yang digunakan memiliki Vref yang dihubungkan pada kaki non-inverting dan Vin dihubungkan pada kaki inverting. Jika tegangan masukan (Vin) lebih besar dari pada tegangan referensi (Vref), maka tegangan keluaran (Vout) adalah mendekati –Vsat. Sebaliknya jika tegangan masukan (Vin) lebih kecil dari pada tegangan referensi (Vref), maka tegangan keluaran (Vout) adalah mendekati +Vsat.

Misalkan pada rangkaian diberi tegangan masukan sebesar 12 V, dioda Zener menggunakan tipe ZPD3,3 dan transistor MOSFET IRF 540, L = 1H dan C = 20mF. Dan  tegangan keluaran akan dikontrol oleh osilator dan tegangan keluaran osilator adalah +Vsat = 5 V. Maka tegangan keluaran yang dihasilkan berdasarkan perhitungan adalah :

4

Dari persamaan tersebut  didapatkan tegangan keluaran yang terpotong oleh tegangan di induktor dan dioda, yang besarnya lebih kecil dari tegangan masukan. Sehingga rangkaian di atas merupakan rangkaian dc-dc converter step down.

5.      Grafik Keluaran Rangkaian

5

 6.      Analisis Grafik

Dengan nilai R1 = 1kΩ, R2 = 1000kΩ dan R3 = 10000kΩ dengan tegangan +Vsat = 5 V dan –Vsat = -5 V pada osilator memberikan tegangan keluaran sebesar 3,65 volt. Nilai R2 dan R3 didapatkan berdasarkan hasil percobaan pada simulasi, jika R2 dan R3 semakin besar maka tegangan keluaran mendekati nilai tegangan inputnya, sebaliknya jika R2 dan R3 semakin kecil maka tegangan keluaran mendekati nilai tegangan –Vsat. Grafik menunjukkan bahwa tegangan input dan output merupakan sinyal DC murni.

6