RANCANG BANGUN BOOST CONVERTER PADA SISTEM PANEL SURYA KE BEBAN DC MENGGUNAKAN KONTROL ARDUINO UNO

Findera Subagia; Adam Adam; Hikmatul Amri; Jefri Lianda; Khairudinsyah Khairudinsyah

doi:10.31004/koloni.v5i3.1066

Authors

Findera Subagia Politeknik Negeri Bengkalis
Adam Adam Politeknik Negeri Bengkalis
Hikmatul Amri Politeknik Negeri Bengkalis
Jefri Lianda Politeknik Negeri Bengkalis
Khairudinsyah Khairudinsyah Politeknik Negeri Bengkalis

DOI:

https://doi.org/10.31004/koloni.v5i3.1066

Keywords:

Solar Panel, Boost Converter, Arduino Uno, PWM, DC Load, Renewable Energy.

Abstract

Pemanfaatan energi surya sebagai sumber energi terbarukan terus berkembang seiring meningkatnya kebutuhan akan energi listrik yang ramah lingkungan. Namun, tegangan keluaran panel surya sering mengalami perubahan akibat intensitas cahaya matahari yang tidak stabil, sehingga belum mampu memenuhi kebutuhan beban DC yang memerlukan tegangan lebih tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun sistem boost converter pada panel surya menggunakan kontrol Arduino Uno untuk meningkatkan tegangan keluaran panel surya agar sesuai dengan kebutuhan beban DC. Sistem dirancang menggunakan panel surya sebagai sumber energi, boost converter sebagai penaik tegangan, Arduino Uno sebagai pengendali sinyal PWM, driver MOSFET IR2117 sebagai penggerak saklar elektronik, sensor tegangan sebagai umpan balik, serta beban lampu DC sebagai objek pengujian. Metode penelitian meliputi tahap perancangan perangkat keras, perancangan perangkat lunak, implementasi sistem, serta pengujian kinerja berdasarkan variasi tegangan masukan panel surya dan duty cycle PWM. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem boost converter mampu meningkatkan tegangan keluaran panel surya dari kisaran 10–13,5 V menjadi 12,4–27,8 V, dengan tegangan keluaran optimal sebesar 24 V yang mampu mengoperasikan beban lampu DC secara normal. Selain itu, pengaturan duty cycle PWM menggunakan Arduino Uno terbukti berpengaruh terhadap besar tegangan keluaran boost converter sehingga sistem dapat bekerja secara stabil sesuai kebutuhan beban. Berdasarkan hasil penelitian, sistem boost converter berbasis Arduino Uno mampu meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi panel surya untuk menyuplai beban DC dan berpotensi diterapkan pada berbagai sistem kelistrikan berbasis energi terbarukan.

References

Hart, D. W. (2011). Power Electronics. New York: McGraw-Hill.

Mohan, N., Undeland, T. M., & Robbins, W. P. (2003). Power Electronics: Converters, Applications, and Design (3rd ed.). John Wiley & Sons.

Rashid, M. H. (2014). Power Electronics: Circuits, Devices, and Applications (4th ed.). Pearson Education.

Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. (2023). Handbook of Energy & Economic Statistics of Indonesia. Jakarta: Kementerian ESDM.

International Renewable Energy Agency. (2023). Renewable Capacity Statistics 2023. Abu Dhabi: IRENA.

International Energy Agency. (2023). World Energy Outlook 2023. Paris: IEA.

Badan Standardisasi Nasional. (2020). SNI IEC 61215: Modul Fotovoltaik (PV) untuk Aplikasi Terestrial. Jakarta: BSN.

Erickson, R. W., & Maksimović, D. (2020). Fundamentals of Power Electronics (3rd ed.). Springer.

Sedra, A. S., & Smith, K. C. (2015). Microelectronic Circuits (7th ed.). Oxford University Press.

Boylestad, R. L., & Nashelsky, L. (2013). Electronic Devices and Circuit Theory (11th ed.). Pearson.

Kumar, N., Singh, B., & Panigrahi, B. K. (2020). “Solar Photovoltaic System with High-Efficiency DC–DC Boost Converter.” IEEE Access, 8, 74663–74675.

Rahman, M. A., Islam, M. R., & Hossain, M. J. (2021). “Design and Performance Analysis of DC–DC Boost Converter for Solar Photovoltaic Applications.” International Journal of Power Electronics, 13(2), 145–156.

Siregar, R., Siahaan, A. P. U., & Lubis, Z. (2022). “Rancang Bangun Monitoring Sistem Panel Surya Berbasis Internet of Things.” Jurnal Teknologi Elektro, 13(2), 85–92.

Pratama, R., & Hidayat, T. (2023). “Implementasi Internet of Things untuk Monitoring Tegangan dan Arus pada Sistem Panel Surya.” Jurnal Rekayasa Elektrika, 19(1), 34–42.

Putra, A. D., & Kurniawan, E. (2022). “Rancang Bangun Boost Converter Menggunakan Arduino Uno pada Sistem Panel Surya.” Jurnal Teknik Elektro dan Komputer, 11(3), 201–209.