Cara Memodifikasi Inverter modified sine menjadi pure sine wave

Salam elektro

Kali ini saya coba share bagaimana caranya memodifikasi inverter modified sine menjadi pure sine wave.
Mahalnya inverter pure sine wave di pasaran membuat saya terpicu untuk mencari tahu bagaimana caranya membuat inverter pure sine wave sendiri. Awalnya karena inverter yang saya beli ternyata tipe yang modified sine. setelah di coba pake kipas angin, efeknya si kipas angin bau hangus setelah 30 menit nyala.
Mungkin karena efek dari sinyal gelombang yang tidak sempurna seperti listrik PLN. Mau beli yang pure sine wave harganya sangat mahal bagi saya.

Jadilah saya browsing-browsing cari tahu. hasilnya saya sudah bisa modif inverter jadi pure sine wave. Berbekal browsing dan ilmu seadanya. di dapatlah kit inverter yang masih modified sine wave.
Seperti di bawah:

Kit inverter

Nah. saya pake kit itu untuk di modifikasi. kenapa saya pake kit itu, karena saya hanya membutuhkan rangkaian powernya saja. sedangkan drivernya tidak akan saya pakai. saya akan ganti drivernya yang bisa menghasilkan sinyal sinus.
Pakai apa? nah ini lah rahasianya... saya pake mikro kontroller Arduino Nano. yang murah aja

Arduino Nano

Bisa juga pake yg lebih simpel lagi. karena butuhnya sebenernya hanya 2 pin output saja. berhubung saya hanya punya ini dan UNO. maka saya pake yang ini.

Kemudian, untuk penaik tegangannya, saya pake trafo bekas UPS saya. karena sudah lama rusak dan ngga terpakai. mungkin rusak PCBnya karena saya suntikin dari aki 100Ah.
Trafonya kaya gini nih

Trafo UPS

Susunannya simpel banget. cukup susun kaya gini.

Diagram Block

Kemudian mikro di program untuk dengan memfungsikan dua pinnya menjadi PWM. Pin ini di aktifkan secara bergantian. jadi nanti akan membentuk dua buah sinyal seperti gunung. sinyal ini fungsinya sebagai pengganti dari driver sinyal kotak. hanya saja sinyalnya berbentuk setengah gelombang.
Ilustrasi gelombangnya seperti di bawah

Gelombang FET sampai Output

Untuk program arduinonya, silahkan dibuat sendiri aja ya.... karena banyak sekali metode yang bisa di pakai. ada yang tidak pakai PWM, tetapi hanya pakai delay. ada juga yang pakai PWM.
Yang harus di perhatikan adalah frekuensinya. frek yang di pakai adalah 50Hz. Jadi periodenya sebesar 20 mili second. jadi untuk PWM nomor 1 hanya boleh maksimal 10 mili second. dan PWM 2 juga 10 mili second. Pin output arduino yang saya pakai adalah pin 9 dan 10. tapi bebas juga mau pakai yang mana sejauh pin nya support PWM.

Program yang saya buat silahkan di lihat di sini.
Download link.
Atau disini.

Kemudian tambahkan kapasitor nonpolar di output trafo, katanya sih untuk menghilangkan spike dari gelombang, atau bahasa awamnya untuk menghaluskan sinyal sinusnya. saya pake 2uF 400V. hubung secara paralel dengan output trafo. atau ya sambungin aja satu ke phase, satu ke netral.

Hasil dari inverter ini sudah saya bandingkan dengan yang modified sine. Beban menggunakan kipas angin. hasilnya kipas angin tidak terdengar suara berisik pada motornya. Muternya lebih lancar. kabel-kabel tidak panas. Inverter yang saya buat berdaya 300 watt, atau 500VA. karena bekas trafo UPS 500VA.
Trafo bisa diganti dengan daya yang lebih besar. Kekuatan kit inverternya sampai 750watt. ini pun bisa di perbesar dengan menambahkan FETnya disusun paralel. jadi daya maksimumnya bisa di bilang tidak terbatas. yang penting batre akinya kuat untuk suply daya besar. dan harus di hitung dulu. supaya aki tidak tekor.

Inverter pure sine sederhana ini tidak menggunakan LCD untuk monitor level batre. bisa di tambahkan secara terpisah.

Terima kasih sudah mampir. mudah-mudahan bisa di mengerti, jika ada yang mau ditanyakan silahkan komen aja di bawah ya... sebisa mungkin saya jawab.

Salam Elektro.

Macam dan tipe Inverter 12VDC to 220VAC

Kali ini saya mau berbagi soal modifikasi inverter modified sine wave menjadi pure sine wave.
Banyak sekali inverter di pasaran dengan harga murah, tapi ya berbanding lurus dengan kualitas dan penggunaannya. Inverter yang biasa di jual dengan kisaran harga 150rb - 600rb biasanya menggunakan type modified sine wave. yang artinya gelombang sinus termodifikasi.

Pada dasarnya ada 3 macam tipe inverter dengan karakteristik yang berbeda beda.

1.Inverter sederhana (Square wave)
    Inverter sederhana ini menghasilkan gelombang kotak (Square wave). inverter ini bisa dibuat dengan metode yang sangat simple. yaitu dengan menggunakanIC 555 sebagai generator pulsanya.

Square Wave (Gelombang Kotak)

Gelombang kotak sebagai output dari inverter dengan nilai tegangan output adalah 220V AC.
Inverter dengan gelombang seperti ini memiliki efisiensi yang paling rendah di banding dengan tipe yang lain. dan sangat tidak di sarankan untuk penggunaan beban motor induksi. Dikarenakan efek yang akan dihasilkan adalah motor induksi yang akan cepat rusak. efek langsungnya adalah motor cepat panas, putara tidak lancar dan berisik. Lambat laun akan menimbulkan bau hangus pada motor.
Pertanyaannya adalah kenapa bisa begitu? Kalo dari logika dasarnya, sebuah lilitan jika di aliri arus DC maka akan menghasilkan magnet dan panas. karena hal ini seperti di shortkan antar lilitannya. dengan kondisi seperti ini, motor akan mengalami kondisi berulang kali di shortkan. jadinya kabel akan panas dengan cepat.

Contoh gambar skematiknya seperti dibawah:

Inverter sederhana. Output sinyal kotak

Skema di atas menggunakan prinsip flip flop pada kombinasi komponen transistor, kapasitor dan resistor. yang akan menghasilkan gelombang dengan frekuensi 50 - 60Hz.Komponen C1 dan C2, R3 dan R4 berfungsi untuk mengisi dan mengosongkan muatan dan akhirnya di picu pada transistor Q1 dan Q2.

Inverter ini sebaiknya di fungsikan untuk menaikan tegangan dan membuatnya menjadi tegangan DC yang lebih tinggi. Biasanya di pakai untuk booster tegangan DC, atau DC-DC converter.

2. Inverter Modified Sine Wave
    Inverter ini adalah inverter yang paling banyak di temui di pasaran. Harganya pun cukup terjangkau tergantung besarnya daya yang bisa di hasilkan.
Biasanya bentuknya seperti gambar di bawah.

Inverter Modified sine wave

Harganya bervariasi, dari 150rb - 600rban. tergantung dengan besarnya daya output inverter.
Inverter jenis ini juga belum layak untuk dipakai beban motor induksi. karena gelombang keluarannya juga bukan berupa gelombang sinus, melainkan gelombang kotak yang di buat menyerupai gelombang sinus. tapi masih jauh dari sempurna.

Modified sine wave

Gelombang keluarannya seperti gambar di atas. jadi dibuat beberapa step dari -220V menjadi 0V kemudian naik menjadi 220V dan turun kembali ke 0V lalu ke -220V dan seterusnya.
cara mudah mengenalinya, biasanya skematiknya seperti di bawah

Skema inverter modified sine wave.

Biasanya menggunakana IC 4017 dengan di tambah IC 555 sebagai clock nya. IC 4017 ini merupakan counter decade dan di fungsikan atau hanya diambil 2 pin saja untuk memicu FET.
Inverter ini juga hampir sama dengan inverter sederhana. jadi efeknya pada motor induksi akan kurang lebih sama. hanya berbeda sedikit lebih halus suara motornya. Inverter ini pun tidak di sarankan untuk dipakai dengan beban motor induksi dikarenakan efek sampingnya.

3. Inverter Pure Sine Wave
    Inverter ini merupakan inverter yang paling cocok digunakan di semua alat elektronik. dikarenakan keluaran gelombangnya sama dengan yang dihasilkan oleh PLN. hanya saja sumbernya dari batre aki. Sebenarnya penggunaan pure sine wave itu sendiri tidak sepenuhnya benar-benar sinus. hanya saja keluarannya jikan di lihat dengan osiloskop akan berbentuk sinus. Namun metodenya adalah menggunakan PWM yang di mainkan oleh circuir drivernya. PWM inilah yang akan menghasilkan output gelombang sinus dari FET. Dua buah FET tersebut akan silih berganti memberikan gelombang setengah ke trafo.

Output dari FET

Gelombang setengah ini di berikan secara bergantian dari FET 1 dan FET 2. Namun mengapa bisa jadi bentuk sinus di output trafo? karena FET 1 memberikan denyut positif, sedangkan FET 2 memberikan denyut positif juga tetapi lilitan trafo yang berlawan arah. yang menjadikan denyutan seolah-olah menjadi negatif.
Ilustrasinya kurang lebih seperti di bawah:

Ilustrasi gelombang input dan output trafo

 Untuk skematiknya sangat beragam. saya contohkan saja yang seperti dibawah

Pure sine wave

Rangkaian tsb saya ambil dari situs tertentu.
Dari rangkaian di atas, generator sinus di hasilkan oleh IC op amp dengan kombinasi resistor dan kapasitor. outputnya berupa gelombang sinus. tetapi kekurangannya adalah harus menggunakan 2 buah batre yang di susun seri untuk mendapatkan tegangan positif dan negatif. seperti halnya tegangan CT pada trafo.
Inverter ini sangat cocok digunakan untuk motor induksi atau peralatan elektronik lainnya.

Sekian dulu kali ini.
Artikel berikutnya akan menjelaskan cara membuat Inverter Pure sine wave / Modifikasi inverter modified sine wave menjadi pure sine wave. dan tentunya yg paliing simple dan mudah untuk diterapkan.

Terima kasih