Empat Pilar – Pahami, Pengertian Inverter dan Prinsip Kerjanya Secara Lengkap. Artikel ini memberikan penjelasan mendalam tentang pengertian inverter dan prinsip kerjanya secara lengkap. Dapatkan informasi terbaru dan paling akurat tentang inverter hanya di sini!
Luar biasa betapa teknologi telah merubah dunia kita. Salah satu perubahan signifikan dalam bidang teknologi adalah munculnya alat seperti inverter.
Sebagian besar dari kita telah mendengar tentang inverter, namun apakah kita benar-benar mengerti apa itu inverter dan bagaimana cara kerjanya? Artikel ini berfokus pada pengertian inverter dan prinsip kerjanya secara lengkap.
Inverter adalah perangkat yang berfungsi untuk mengubah arus listrik DC (Direct Current) menjadi AC (Alternating Current). Prinsip kerja inverter ini sangat menarik dan menjadi topik utama pembahasan kita kali ini.
Pengertian Inverter
Power Inverter, atau sering disebut Inverter, adalah sebuah perangkat elektronik yang dapat mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak-balik (AC) dengan tegangan dan frekuensi sesuai dengan desainnya.
Sumber arus searah atau arus DC yang menjadi input bagi Power Inverter ini dapat berupa baterai, aki, atau sel surya (solar cell). Inverter ini sangat berguna di daerah-daerah yang memiliki keterbatasan pasokan listrik AC.
Dengan menggunakan Power Inverter, kita dapat menggunakan aki atau sel surya untuk mengoperasikan peralatan rumah tangga seperti televisi, kipas angin, komputer, kulkas, dan mesin cuci yang umumnya memerlukan sumber listrik AC dengan tegangan 220V atau 110V.
Power Inverter dapat menghasilkan beberapa bentuk gelombang, antara lain gelombang persegi, gelombang sinus, gelombang sinus yang dimodifikasi, dan gelombang modulasi pulsa lebar, tergantung pada desain inverter yang digunakan.
Namun, pada saat ini, bentuk gelombang yang paling umum digunakan adalah gelombang sinus dan gelombang sinus yang dimodifikasi.
Frekuensi arus listrik yang dihasilkan umumnya sekitar 50Hz atau 60Hz dengan tegangan output sekitar 120V atau 240V. Daya listrik output yang umum digunakan untuk produk konsumen berkisar antara 150 watt hingga 3000 watt.
Prinsip Kerja Inverter
Masih dalam pembahasan Pengertian Inverter dan Prinsip Kerjanya, nah secara sederhana Power Inverter yang mengubah arus listrik DC menjadi arus listrik AC terdiri dari tiga komponen utama, yaitu rangkaian Osilator, rangkaian Saklar (Switch), dan Transformator CT seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.
Arus listrik DC dengan tegangan rendah (misalnya 12V) disalurkan ke titik tengah (Center Tap) Sekunder Transformator, sedangkan dua ujung Transformator lainnya (titik A dan titik B) terhubung melalui saklar dua arah ke ground rangkaian.
Ketika saklar terhubung ke titik A, arus listrik mengalir melalui jalur 1 dari terminal positif baterai ke titik tengah Primer Transformator, lalu ke titik A Transformator, dan akhirnya menuju ground melalui saklar.
Ketika saklar dipindahkan dari titik A ke titik B, arus listrik berhenti mengalir melalui jalur 1 dan mulai mengalir melalui jalur 2 dari terminal positif baterai ke titik tengah Primer Transformator, lalu ke titik B Transformator, dan akhirnya menuju ground melalui saklar. Titik A, B, jalur 1, dan jalur 2 dapat dilihat pada gambar di atas.
Peralihan ON dan OFF (A dan B) pada saklar dikendalikan oleh rangkaian Osilator yang berfungsi untuk menghasilkan frekuensi 50Hz.
Rangkaian Osilator ini mengalihkan arus listrik dari titik A ke titik B dan sebaliknya dengan kecepatan 50 kali per detik.
Dengan demikian, arus listrik DC yang mengalir melalui jalur 1 dan jalur 2 juga bergantian sebanyak 50 kali per detik, sehingga setara dengan arus listrik AC dengan frekuensi 50Hz. MOSFET atau Transistor biasanya digunakan sebagai komponen utama dalam rangkaian Saklar Inverter.
Transformator Sekunder menghasilkan Output berupa tegangan yang lebih tinggi (misalnya 120V atau 240V), tergantung pada jumlah lilitan pada kumparan sekunder Transformator atau rasio lilitan antara Primer dan Sekunder Transformator yang digunakan pada Inverter tersebut.
Fungsi Inverter
Setelah memahami Pengertian Inverter dan Prinsip Kerjanya, selanjutnya inverter memiliki beberapa fungsi yang penting, di antaranya:
1. Konversi Arus DC menjadi AC
Fungsi utama inverter adalah mengubah arus listrik searah (DC) menjadi arus listrik bolak-balik (AC). Ini sangat penting karena sebagian besar peralatan rumah tangga dan industri membutuhkan sumber listrik AC untuk beroperasi.
2. Pengaturan Kecepatan Motor AC:
Inverter digunakan untuk mengubah kecepatan motor yang menggunakan tegangan AC. Dengan mengatur frekuensi output inverter, kecepatan motor dapat diubah sesuai kebutuhan.
Hal ini memungkinkan kontrol yang lebih baik terhadap peralatan seperti kipas, pompa air, kompresor, dan mesin lainnya.
3. Penyimpanan Energi
Inverter juga digunakan dalam sistem penyimpanan energi seperti baterai dan sel surya. Inverter digunakan untuk mengubah energi yang disimpan dalam bentuk DC menjadi AC sehingga dapat digunakan untuk mengoperasikan peralatan listrik.
4. Pasokan Listrik Darurat
Inverter juga berperan penting dalam menyediakan pasokan listrik darurat saat terjadi pemadaman listrik. Dalam hal ini, inverter menggunakan sumber daya cadangan seperti baterai atau generator untuk menghasilkan listrik AC yang dapat digunakan untuk menjaga peralatan penting berfungsi.
5. Penggunaan Energi Hemat
Inverter juga dapat digunakan untuk menghemat energi dengan mengoptimalkan penggunaan listrik. Beberapa inverter dilengkapi dengan fitur seperti modulasi lebar pulsa (PWM) atau modulasi frekuensi (FM) yang memungkinkan pengaturan daya output inverter sesuai dengan kebutuhan. Hal ini membantu mengurangi konsumsi energi dan meningkatkan efisiensi sistem.
Dengan berbagai fungsi tersebut, inverter menjadi perangkat elektronika yang penting dan digunakan dalam berbagai aplikasi, baik di rumah tangga maupun industri.
Jenis-Jenis Inverter
Baiklah masih dalam pembahasan Pengertian Inverter dan Prinsip Kerjanya, berikutnya adalah beberapa jenis inverter yang perlu kalian ketahui:
1. Solar Inverter
Solar inverter digunakan khusus untuk mengubah arus listrik DC dari panel surya atau aki menjadi arus listrik AC. Saat ini, solar inverter sering dilengkapi dengan pengisi daya baterai yang memungkinkan penambahan daya ke baterai.
2. UPS (Uninterruptible Power Supply)
UPS merupakan kombinasi inverter dan rectifier. Inverter berfungsi mengubah arus listrik DC menjadi AC, sedangkan rectifier bertugas sebaliknya.
Rectifier digunakan untuk mengisi daya ke baterai, sementara inverter mengonversinya kembali menjadi arus listrik dari sumber utama.
Stabilizer pada UPS berperan dalam menjaga tegangan rectifier agar baterai terisi dengan tegangan yang optimal.
3. Variable Speed Drive
Variable Speed Drive (VSD) juga merupakan gabungan inverter dan rectifier. Namun, VSD tidak dilengkapi dengan baterai seperti UPS. Tujuannya adalah untuk mengkonversi tegangan listrik agar dapat mengatur kecepatan secara digital.
Tegangan DC pada VSD dapat disesuaikan frekuensinya dan kemudian dikonversi kembali menjadi tegangan AC. Fungsi ini biasanya digunakan pada perangkat listrik yang menggunakan induksi, seperti motor listrik.
4. Portable / Car Inverter
Inverter portable atau car inverter digunakan untuk mengubah tegangan DC pada mobil menjadi tegangan AC.
Dengan ini, kita dapat mengisi daya baterai laptop atau perangkat lain yang memerlukan arus listrik AC. Daya yang dihasilkan oleh car inverter biasanya kecil dan tidak melebihi 200W.
Karena sumber dayanya diambil dari aki mobil, penting untuk memperhatikan penggunaan daya agar tidak terlalu membebani aki yang juga digunakan untuk mengoperasikan kendaraan. Dalam hal ini, arus listrik yang dihasilkan akan dibagi dengan penggunaan yang ada.
Rangkaian Inverter
Untuk melihat contoh rangkaian inverter, kalian dapat melihat gambar di bawah ini. Dalam gambar rangkaian inverter tersebut, kita dapat melihat bahwa inverter memiliki kendali atas 4 saklar.
Jika saklar S1 dan S2 dalam kondisi aktif, maka arus listrik DC akan mengalir ke beban R dari kiri ke kanan.
Kemudian, jika saklar S3 dan S4 aktif, arus listrik DC akan mengalir ke beban R dari kanan ke kiri.
Namun, saklar S1 dan S4 tidak boleh tertutup secara bersamaan, begitu pula dengan saklar S2 dan S3. Hal ini karena jika saklar tersebut tertutup pada saat yang sama, dapat menyebabkan terjadinya Short Circuit pada sumber DC.
Skema inverter umumnya menggunakan rangkaian modulasi lebar pulsa (PWM – Pulse Width Modulation) dalam proses konversi tegangan DC menjadi tegangan AC. Tabel berikut menunjukkan hasil tegangan keluaran berdasarkan kombinasi saklar pada skema inverter di atas.
| Saklar Tertutup | Tegangan Keluaran |
|---|---|
| S1 dan S2 | +Vdc |
| S3 dan S4 | -Vdc |
| S1 dan S3 | 0 |
| S2 dan S4 | 0 |
Rangkaian inverter digunakan untuk mengalirkan daya listrik dengan arus yang sama tetapi berbeda ke berbagai rangkaian.
Dalam sebuah rangkaian listrik, inverter ini dapat melakukan konversi dari aliran DC ke AC dan sebaliknya. Dengan memahami rangkaian ini, Anda dapat memanfaatkan fungsi inverter yang ada di dalamnya.
Skema Inverter
Skema inverter digunakan sebagai dasar dalam merangkai sebuah inverter agar dapat berfungsi dengan baik. Terdapat tiga jenis skema inverter yang perlu dikenali, yaitu:
- Skema Inverter Gelombang Kotak
- Skema Inverter Gelombang Sinus
- Skema Inverter Gelombang Modified Sinus
Pada saat ini, jenis skema inverter yang paling umum digunakan adalah gelombang sinus dan gelombang modified sinus.
Hal ini dikarenakan kedua jenis gelombang tersebut memiliki efisiensi penggunaan listrik yang lebih baik dibandingkan dengan gelombang kotak.
Selain itu, pada skema inverter gelombang kotak, output yang dihasilkan cenderung kurang baik. Misalnya, jika digunakan pada kipas angin, suara atau output yang dihasilkan akan terdengar kasar. Namun, hal ini berbalik jika kita memilih skema inverter gelombang sinus.
Dengan memahami perbedaan antara ketiga skema inverter tersebut, kita dapat memilih jenis yang paling sesuai dengan kebutuhan kita untuk mendapatkan hasil yang optimal.
Cara Membuat Inverter
Sudah memahai Pengertian Inverter dan Prinsip Kerjanya? Nah selanjutnya tidak ada salahnya untuk mencoba membuat sebuah inverter sederhana yang dapat mengubah 12 volt menjadi 220 volt. Sebelum memulai, pastikan Anda telah menyiapkan alat dan komponen yang diperlukan. Berikut ini adalah beberapa komponen dan alat yang dibutuhkan untuk merangkai inverter sederhana:
- 1 buah baterai
- 1 buah trafo CT
- 2 buah transistor
- 2 buah resistor
- 1 buah lampu neon 5 watt
- Kabel secukupnya
Dalam pembuatan inverter ini, kita akan mencoba untuk menghidupkan sebuah lampu neon 5 watt. Dengan menyiapkan komponen di atas, mari kita coba merangkai inverter sederhana ini.
Berikut adalah proses perakitan inverter sederhana:
Gunakan 2 buah transistor tipe NPN seperti TIP31C atau TR 2N3055. Transistor berfungsi sebagai pemicu untuk menghasilkan arus listrik AC pada trafo.
Gunakan 2 buah resistor dengan nilai 15 Ohm sebagai driver transistor agar transistor dapat bekerja dengan baik dalam rangkaian inverter.
Gunakan kabel secukupnya sebagai penghantar sinyal atau arus listrik dalam rangkaian.
Untuk melihat skema rangkaian inverter sederhana ini, Anda dapat merujuk pada gambar di bawah ini.
Sangat penting untuk tetap teliti saat merangkai dan memperhatikan jalur dari komponen-komponen. Jika terjadi kesalahan dalam penyambungan atau susunan komponen, inverter mungkin tidak berfungsi dengan baik.
Penutup
Dalam kesimpulan, empatpilar.com telah membahas secara mendalam tentang Pengertian Inverter dan Prinsip Kerjanya.
Inverter adalah perangkat penting yang digunakan untuk mengubah arus DC menjadi AC, dan memiliki beragam penerapan dalam berbagai bidang, mulai dari teknologi, industri, hingga kehidupan sehari-hari kita.
Pengertian Inverter dan Prinsip Kerjanya juga cukup unik dan kompleks, melibatkan sejumlah konsep fisika dan elektronika yang menarik.
Mudah-mudahan, setelah membaca artikel ini, pemahaman Kalian tentang inverter dan prinsip kerjanya menjadi lebih lengkap dan mendetail.
Tetapi, seperti halnya dengan semua teknologi dan konsep, selalu ada lebih banyak lagi untuk dipelajari dan dipahami. Jadi, teruslah menjelajah dan mempelajari lebih lanjut tentang dunia elektronika dan teknologi.
Terimakasih sudah meluangkan waktu untuk membaca artikel mengenai Pengertian Inverter dan Prinsip Kerjanya ini, semoga informasi ini bermanfaat untuk Kalian. Kata Pencarian Terpopulerskema inverter 12 volt ke 220 volt
