√ Skema Rangkaian Inverter 12V to 220V dengan Trafo CT

Baca Cepat Buka

Finoo.id – √ Skema Rangkaian Inverter 12V to 220V dengan Trafo CT. Inverter 12V to 220V dengan trafo CT adalah salah satu perangkat yang sering digunakan dalam sistem tenaga listrik, khususnya untuk kebutuhan rumah tangga atau perangkat elektronik yang memerlukan tegangan 220V dari sumber daya 12V DC. Rangkaian inverter ini berfungsi mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC), yang memungkinkan pengoperasian alat-alat yang membutuhkan listrik 220V, seperti lampu, televisi, atau kipas angin. Dengan menggunakan trafo CT (Center Tap), rangkaian ini dapat menghasilkan tegangan output yang stabil, sehingga memberikan efisiensi yang lebih baik dalam proses konversi daya.

Pada artikel ini, akan dibahas mengenai cara kerja dan komponen yang digunakan dalam rangkaian inverter 12V to 220V dengan trafo CT. Inverter semacam ini memiliki keuntungan tersendiri dalam aplikasinya, baik di rumah tinggal, kendaraan, maupun sistem tenaga terbarukan seperti panel surya. Dengan pemahaman yang baik mengenai prinsip kerja dan komponen-komponennya, diharapkan pembaca dapat merancang dan memodifikasi rangkaian inverter sesuai dengan kebutuhan daya yang diinginkan.

Pengertian Inverter

Inverter adalah perangkat elektronika yang berfungsi untuk mengubah jenis arus listrik dari arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC), dan sebaliknya, dalam beberapa aplikasi tertentu. Pada dasarnya, inverter berperan penting dalam sistem tenaga listrik yang membutuhkan konversi antara dua jenis arus tersebut. Sebagai contoh, dalam sistem tenaga surya, panel surya menghasilkan listrik DC yang kemudian diubah menjadi AC menggunakan inverter, agar dapat digunakan untuk mengoperasikan peralatan rumah tangga yang membutuhkan listrik AC.

Selain mengubah jenis arus, inverter juga memiliki kemampuan untuk mengatur frekuensi dan amplitudo gelombang sinusoidal yang dihasilkan. Ini memungkinkan inverter untuk menghasilkan sinyal AC dengan kualitas yang sesuai dengan standar yang dibutuhkan untuk menjalankan peralatan listrik dengan efisiensi tinggi. Beberapa inverter modern bahkan dapat menyesuaikan frekuensi dan tegangan outputnya secara dinamis untuk memenuhi kebutuhan daya yang beragam, menjadikannya sangat berguna dalam aplikasi industri dan teknologi canggih, seperti motor kontrol dan sistem tenaga terbarukan.

Fungsi Inverter

Inverter memiliki banyak fungsi yang sangat penting dalam berbagai aplikasi, terutama di sektor industri, rumah tangga, dan teknologi energi terbarukan. Berikut adalah beberapa fungsi utama inverter:

1. Menggerakkan dan Mengubah Kecepatan Putaran Motor

Salah satu fungsi utama inverter adalah mengontrol motor listrik. Dengan inverter, kecepatan putaran motor dapat disesuaikan sesuai dengan kebutuhan, memungkinkan kontrol yang lebih presisi dalam berbagai aplikasi, seperti dalam sistem pompa, conveyor, atau ventilasi. Dengan memodulasi frekuensi dan tegangan yang diterima oleh motor, inverter dapat mengubah kecepatan motor secara efisien, mengurangi penggunaan energi, serta memperpanjang umur motor.

2. Mengontrol Kecepatan Kipas Angin

Inverter juga digunakan untuk mengatur kecepatan kipas angin, baik dalam aplikasi rumah tangga maupun industri. Dengan inverter, kecepatan kipas dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan pendinginan yang tepat, mengurangi konsumsi energi, dan meningkatkan efisiensi operasional. Hal ini sangat bermanfaat dalam sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning), yang membutuhkan pengaturan aliran udara secara optimal.

3. Mengontrol Kapasitas Perangkat untuk Menghindari Pemborosan Energi

Dalam banyak sistem, inverter memungkinkan untuk mengatur kapasitas perangkat sesuai dengan beban yang diperlukan, sehingga menghindari pemborosan energi. Misalnya, pada sistem pemanas air atau peralatan industri yang hanya beroperasi pada kapasitas tertentu, inverter dapat menyesuaikan daya yang dikonsumsi oleh perangkat, meningkatkan efisiensi energi, dan mengurangi biaya operasional.

4. Memastikan Tegangan Listrik Stabil

Inverter juga berfungsi untuk menjaga kestabilan tegangan listrik yang disalurkan ke peralatan listrik. Dalam banyak sistem, terutama pada aplikasi energi terbarukan seperti panel surya, inverter memastikan bahwa tegangan yang masuk ke jaringan atau peralatan konsumen tetap stabil meskipun fluktuasi tegangan atau perubahan beban terjadi. Hal ini sangat penting untuk menjaga agar peralatan listrik tetap berfungsi dengan baik dan mencegah kerusakan akibat tegangan yang tidak stabil.

5. Mengisi Daya Aki Mobil, Mobil Listrik, dan Perangkat Elektronik

Inverter memiliki peran penting dalam pengisian daya untuk berbagai jenis aki, termasuk aki mobil konvensional, mobil listrik, dan perangkat elektronik lainnya. Dengan mengubah tegangan DC menjadi AC yang sesuai, inverter memungkinkan pengisian daya secara efisien dan aman, baik untuk kendaraan yang menggunakan sistem tenaga listrik maupun perangkat portabel yang memerlukan pengisian daya melalui soket listrik AC.

6. Mengubah Arus DC yang Dihasilkan Panel Surya Menjadi Arus Listrik AC

Dalam sistem energi terbarukan, inverter memainkan peran yang sangat penting dalam mengubah arus searah (DC) yang dihasilkan oleh panel surya menjadi arus bolak-balik (AC), yang lebih kompatibel dengan peralatan rumah tangga atau untuk disalurkan ke jaringan listrik. Inverter ini memastikan bahwa energi yang dihasilkan oleh panel surya dapat digunakan dengan efisien dan aman, serta mematuhi standar kualitas daya yang diperlukan untuk aplikasi rumah tangga atau industri.

Skema Rangkaian Inverter 12V to 220V

Rangkaian inverter adalah sebuah sirkuit elektronik yang berfungsi mengubah tegangan searah (DC) menjadi tegangan bolak-balik (AC). Inverter memungkinkan penggunaan peralatan listrik yang membutuhkan sumber tegangan AC, meskipun hanya tersedia sumber tegangan DC, seperti pada baterai atau panel surya.

Dinamakan “rangkaian inverter” karena fungsinya yang membalikkan level sinyal dari satu bentuk ke bentuk lainnya, yaitu mengubah tegangan searah (DC) menjadi tegangan bolak-balik (AC). Fungsi ini sangat bermanfaat untuk menghidupkan berbagai peralatan yang membutuhkan listrik AC.

Bagi Anda yang gemar traveling atau berada di daerah dengan akses listrik PLN terbatas, rangkaian inverter ini sangat cocok untuk dirakit dan dibawa bepergian. Dengan inverter, Anda dapat menyalakan berbagai perangkat penting, seperti lampu darurat, charger HP atau laptop, serta kipas angin kecil, hanya dengan menggunakan sumber tegangan DC yang lebih mudah diakses.

Daftar Komponen yang Digunakan

Resistor 29K (2 buah)
Resistor 560 Ohm (2 buah)
Resistor 4.7K (2 buah)
Elco 1uF / >16V (2 buah)
Transistor NPN C1815 (2 buah)
Transistor BD139 (2 buah)
Transistor TIP31C (2 buah)
Diode 1N4007 (2 buah)
Trafo CT 2-5 Ampere (1 buah)

Skematik Rangkaian

Skema inverter sederhana dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Cara kerja Rangkaian

Rangkaian inverter ini terdiri dari sebuah rangkaian pembangkit sinyal digital yang menggunakan konfigurasi transistor C1815, resistor 15K, resistor 560 Ohm, dan elco 1uF. Kapasitor C1 dan C2 akan mengisi dan melepaskan muatan secara bergantian, yang menyebabkan basis transistor C1815 aktif secara bergantian.

Sinyal digital yang dihasilkan kemudian diteruskan ke transistor BD139 melalui resistor 1K, sehingga kedua transistor Q3 dan Q5 juga aktif secara bergantian.

Konfigurasi antara Q3 dan Q4 serta Q5 dan Q6 membentuk konfigurasi Darlington. Konfigurasi Darlington adalah susunan dua atau lebih transistor yang kolektornya saling terhubung, sedangkan emitter dan basisnya terhubung bersama, menghasilkan penguatan yang setara dengan perkalian antara HFE dari kedua transistor tersebut.

Ketika Q3 aktif, basis Q4 menjadi positif, sehingga arus positif mengalir dari sambungan CT pada trafo melalui Q3 dan Q4. Hal ini menyebabkan medan magnet dengan arah tertentu terbentuk di kumparan sekunder trafo.

Ketika Q3 tidak aktif, kolektor dan emitor Q4 terputus, sehingga medan magnet pada kumparan primer trafo diserap oleh kumparan primer, menghasilkan tegangan AC pada kedua ujung kumparan trafo.

Begitu pula, ketika Q5 aktif, basis Q6 menjadi positif, dan arus positif mengalir dari sambungan CT pada trafo melalui Q5 dan Q6. Ini menghasilkan medan magnet dengan arah yang berlawanan pada kumparan sekunder trafo.

Ketika Q5 tidak aktif, kolektor dan emitor Q6 terputus, sehingga medan magnet pada kumparan primer trafo diserap oleh kumparan primer, menghasilkan tegangan AC pada kedua ujung kumparan trafo.

Siklus ini terus berulang, menghasilkan output gelombang kotak dengan tegangan 220V pada kumparan primer trafo. Frekuensi output yang dihasilkan adalah 50Hz.

Catatan:

Besaran daya output yang dihasilkan tergantung pada besar arus (Ampere) pada trafo. Nilai yang disarankan berkisar antara 2 hingga 5 ampere, dengan daya output yang dihasilkan antara 20 hingga 100 watt, tergantung pada nilai trafo yang digunakan.
Transistor TIP31 dapat diganti dengan transistor ekuivalen seperti TIP41, atau Anda juga dapat menggunakan TIP 3055 untuk menghasilkan daya output yang lebih besar.
Disarankan untuk menggunakan heatsink pada transistor guna mencegah panas berlebih yang dapat merusak komponen.

BACA JUGA :

Penutup

Dengan memahami skema rangkaian inverter 12V to 220V menggunakan trafo CT, Anda kini dapat merancang dan membangun inverter sederhana yang berguna untuk mengubah tegangan DC menjadi AC.

Rangkaian ini sangat praktis, terutama bagi Anda yang sering bepergian atau berada di daerah dengan keterbatasan akses listrik PLN. Selain itu, penggunaan komponen yang relatif mudah didapat membuat rangkaian ini dapat dirakit dengan biaya yang terjangkau.

Inverter ini memiliki potensi untuk memberi solusi dalam kebutuhan listrik portable, seperti menyalakan lampu darurat, charger perangkat elektronik, atau kipas angin kecil.

Dengan pemahaman tentang cara kerja dan komponen-komponen yang digunakan, Anda bisa mengembangkan dan menyesuaikan inverter sesuai dengan kebutuhan daya yang lebih besar.

Semoga artikel finoo.id ini dapat bermanfaat dan memberikan wawasan tambahan dalam merancang sistem inverter yang efisien dan fungsional.