Sistem listrik tenaga surya ini berisikan panel surya 12V, tegangan input 12 V berasal dari perlengkapan penyimpanan baterai dan tegangan output 24V akan menjadi input inverter pada tata cara listrik tenaga surya.
Rangkaian ini yaitu konverter tegangan DC-DC yang dibangun dengan IC LM324 yang dikonfigurasi selaku osilator untuk menciptakan frekuensi switching dan transistor selaku komponen switching semikonduktor.
Konverter 12V ke 24V DC menggunakan IC-LM324
Sebelum melanjutkan ke rangkaian konstruksi dan operasi kita akan membahas dasar-dasar Boost converter type DC-DC dan IC LM324. IC-LM324 yaitu quad Op-amp, yang artinya memiliki empat Op-amp di dalamnya; rangkaian Konverter 12V ke 24V DC dirancang cuma menggunakan dua Op-amp IC-LM324.Dasar-dasar Boost Converter (Step-Up)
Boost converter digunakan untuk step-up/meningkatkan tegangan input ke beberapa tingkat batas yang lebih tinggi, yang dikehendaki oleh beban. Level yang lebih tinggi diraih dengan menyimpan energi dalam suatu induktor dan melepaskannya ke beban pada tegangan yang lebih tinggi.Rangkaian utama untuk step up converter atau boost converter berisikan Induktor, Dioda, Kapasitor, Sakelar, dan error amplifier dengan rangkaian sakelar kendali. Rangkaian dasar konverter step-up ditunjukkan di bawah ini.
Prinsip Kerja Boost converter
Ketika sakelar ON, output induktor terhubung ke ground dan tegangan Vin diposisikan di atasnya. Arus induktor meningkat pada laju yang serupa dengan Vin/L.Ketika sakelar OFF, tegangan pada induktor berubah dan sama dengan Vout-Vin. Arus yang mengalir dalam induktor meluruh pada laju yang serupa dengan (Vout-Vin)/L.
Menurut aturan konservasi energi, daya input mesti sama dengan daya output (dengan estimasi tidak ada kerugian dalam rangkaian). Daya input (Pin) = daya output (Pout).
Karena Vin <Vout dalam boost converter, maka arus outputnya kurang dari arus input.
Karenanya dalam boost converter Vin <Vout dan Iin> Iout
Penguat Operasional (Op-amp) IC-LM324
IC-LM324 berisikan empat Penguat Operasional (Op-amp) independen dengan gain tinggi pada satu substrat monolitik. Untuk menjaga gain, masing-masing Op-amp dilengkapi dengan kapasitor on-chip yang menawarkan kompensasi frekuensi.PinOut
Fitur
- Pengoperasian Supply Tunggal atau Ganda
- Unity-Gain Bandwidth - 1MHz
- Gain Tegangan DC - 100dB
- Input Bias Arus- 45nA
- Input Offset Tegangan - 2mV
- Input Offset Arus- 5nA
Aplikasi
- Summing Amplifier (penguat penjumlahan)
- Multivibrator
- Osilator
- Penguat Transduser
- Gain Blok DC
Cara Kerja Rangkaian Konverter 12V ke 24V DC menggunakan IC-LM324
Diagram rangkaian untuk Konverter 12V ke 24V DC ditunjukkan di bawah ini. IC1 LM324 yaitu inti dari rangkaian ini. IC1-A, resistor R1, R2, R3, dan kapasitor C1 membentuk osilator yang beroperasi pada sekitar 500Hz. R2 dan C1 digunakan untuk menyetel frekuensi osilator.IC1-B terhubung selaku komparator (pembanding) yang membandingkan tegangan output dengan acuan dan mengumpan balik tegangan ke tahap osilator untuk tujuan menertibkan tegangan output.
Sebuah pembagi Potensial menggunakan preset R5 terhubung ke pin non-inverting dari IC1. Tegangan output terhubung ke pin input inverting lewat resistor 100K. Output dari tahap komparator ini diumpankan ke pin input non-inverting IC1a lewat resistor 100 ribu lainnya. Output dari tahap osilator terhubung ke base transistor Q1 dan Resistor R7 digunakan untuk mencegah arus base Q1.
Ketika output dari Osilator tinggi, Transistor Q1 akan dihidupkan dan L1 Induktor diisi (arus lewat L1 induktor mulai meningkat). Ketika osilator output rendah, transistor Q1 akan dimatikan dan kini satu-satunya jalur untuk arus induktor yaitu lewat Dioda D2, Kapasitor C3, dan beban jikalau ada.
Dioda flyback D2 akan bias maju dan energi yang disimpan dalam induktor selama kondisi ON akan dibuang ke kapasitor. Dioda D1 bertindak selaku Dioda freewheeling (flyback).
Induktor akan senantiasa berupaya menentang kombinasi dalam arus yang melewatinya dan properti induktor ini digunakan di sini. Ketika diisi daya itu menyimpan energi dan dikala habis bertingkah menyerupai sumber energi.
Tegangan yang dihasilkannya selama fasa pelepasan sepadan dengan laju pergantian arus yang melaluinya. Ketika frekuensi switching memajukan EMF (Electro Motive Force) yang diinduksi dari induktor juga meningkat.
