INVERTER DC – AC

1. Pengertian Inverter

Inverter secara etimologi barasal dari bahasa Inggris yang berarti pembalik. Jadi

menurut pengertian ini, yang dimaksud dengan inverter adalah semua alat pembalik. Dalam

istilah kelistrikan dikenal adanyac onv e rt er,r ectifier, dan inverter. Konverter (to convert =

mengubah) adalah alat pengubah, baik dari DC ke AC (DC to AC Converter) maupun dari AC

ke DC (AC to DC Converter). Rectifier berarti penyearah, alat ini berfungsi untuk

menyearahkan tegangan AC (bolak-balik) menjadi tegangan DC (searah) atau AC to DC

Converter. Sedangakan inverter secara istilah adalah kebalikan dari rectifier, kerjanya

adalah membalikkan dari tegangan DC ke tegangan AC atau DC to AC Converter. Jadi

inverter adalah alat untuk mengubah sistem tegangan DC ke tegangan AC. Lebih spesifik

lagi, fungsi inverter adalah mengubah tegangan masukan DC menjadi tegangan keluaran AC

yang simetris dengan amplitudo dan frekuensi tertentu. Tegangan keluarannya dapat

merupakan tegangan tetap maupun tegangan variabel dengan frekuensi tetap ataupun

variabel pula. Pada prakteknya, lebih banyak diperlukan inverter dengan amplitudo dan

frekuensi tetap.

Inverter terdiri dari beberapa sirkuit penting yaitu sirkuit converter (yang berfungsi

untuk mengubah daya komersial menjadi dc serta menghilangkan ripple atau kerut yang

terjadi pada arus ini) serta sirkuit inverter (yang berfungsi untuk mengubah arus searah

menjadi bolak-balik dengan frekuensi yang dapat diatur-atur). Inverter juga memiliki

sebuah sirkuit pengontrol.

Inverter biasanya menggunakan rangkaian modulasi lebar pulsa (pulse width modulation–

PWM). Inverter juga dapat dibedakan dengan cara pengaturan tegangannya, yaitu :

1. Jika yang diatur tegangan input konstan disebut Voltage Fed Inverter (VFI),

2. Jika yang diatur arus input konstan disebut Current Fed Inverter (CFI), dan

3. Jika tegangan input yang diatur disebut Variable dc linked inverter.

Sumber DC yang dibutuhkan inverter dapat berasal dari baterai atau dari sumber

tegangan AC yang disearahkan.Untuk mendapatkan keluaran yang dikehendaki maka

digunakan rangkaian kontrol. Rangkaian kontrol tersebut antara lain berfungsi untuk

mengatur frekuensi dan amplitudo gelombang keluaran. Agar gelombang keluarannya

dapat kembali mendekati gelombang sinus, maka digunakan filter. Filter berfungsi untuk

melewatkan frekuensi yang diharapkan saja. Filter yang digunakan disini biasanya

merupakan filter jenis bandpass filter yang akan menangkal frekuensi rendah dan frekuensi

tinggi yang tidak diharapkan pada keluarannya. Inverter mode saklar (switch mode inverter)

adalah rangkaian utama dari system yang berfungsi untuk membalikkan tegangan searah

menjadi tegangan bolak-balik. Disebut mode saklar karena alat ini bekerja dengan

menggunakan teknik penyaklaran (switching). Keluaran dari inverter mode saklar ini masih

berupa pulsa-pulsa berfrekuensi tinggi (frekuensi switching) Sedangkan rangkaian kontrol

berfungsi untuk mengendalikan proses penyaklaran (switching) yang terjadi pada inverter

mode saklar. Pengendalian ini akan menentukan bentuk gelombang, amplitude gelombang,

serta frekuensi gelombang keluaran pada sistem secara keseluruhan.

Secara umum, Inverter adalah alat untuk merubah arus aki mobil menjadi arus PLN.

Inverter membutuhkan aki mobil guna dirubah menjadi arus PLN. Aki yang telah berkurang

dayanya membutuhkan pengisian ulang, maka dari itu dibutuhkan charger aki yang

terhubung PLN untuk mengisi ulang aki Untuk mengecas aki tetap membutuhkan PLN

karena pada dasarnya inverter bukanlah pembangkit listrik yang berdiri sendiri tetapi

inverter adalah suatu alat untuk merubah arus aki menjadi arus PLN yang berguna sebagai

listrik cadangan dan tetap membutuhkan listrik PLN disaat mengecas aki. Namun Jika anda

berada didaerah pedalaman yang benar benar tidak ada listrik PLN maka bisa digabungkan

dengan Panel Surya dan Solar Controller Regulator. Toko Ini tidak menyediakan panel surya

dan solar controller regulator Inverter plus dilengkapi dengan charger aki agar sewaktu aki

habis maka bisa diisi ulang melalui PLN sehingga anda tidak perlu membeli charger aki

secara terpisah. Besar charger aki yang ada di inverter plus sebesar 5Ah untuk type 300

watt 12 Volt+ Charger sehingga akan mengambil arus sebesar 60 watt listrik PLN anda dan

inverter plus type 500 watt 12Volt+charger dan type lebih dari 500 watt besar arus charger

sebesar 10Ah dan akan mengambil arus PLN sebesar 120 Watt disaat mengecas aki melalui

PLN.

2. Power Inverter

Power inverter adalah suatu alat elektronik yang bisa merubah arus/tenaga aki menjadi

arus listrik PLN, sehingga fungsi power inverter adalah sebagai listrik cadangan karena

apabila arus aki/tenaga dari aki sudah habis/kosong maka aki yang sudah kosong perlu diisi

ulang kembali dengan alat yang bernama charger aki atau bisa juga mengecas aki dengan

solar panels Power inverter juga ada 2 macam

1. Power inverter dengan charger aki

2. Power inverter tanpa charger aki

Power inverter dengan charger aki

Power inverter yang dilengkapi charger aki ini sudah satu paket dengan charger aki

sehingga selain bisa merubah arus aki menjadi PLN maka juga bisa untuk mengecas aki.

Namun perlu diingat power inverter yang dilengkapi charger aki ini tetap membutuhkan

listrik PLN untuk mengecas aki karena memang power inverter yang dilengkapi charger aki

ini bukanlah pembangkit listrik.

Bagi orang awam biasanya output inverter dimasukkan input charger aki dengan tujuan

agar bisa mengecas tanpa listrik PLN dan tanpa panel surya, namun yang terjadi adalah

power inverter akhirnya meletus/meledak karena kesalahan berpikir orang awam tersebut.

Perlu dicatat bahwa power inverter bukanlah pembangkit listrik. fungsi power inverter

hanyalah merubah arus aki menjadi PLN dan untuk mengecas aki tetap membutuhkan

charger aki yang dialiri dari arus PLN.

Power inverter tanpa charger aki

Power inverter jenis ini banyak digunakan untuk di mobil dan untuk panel surya atau solar

panel Typenya pun bermacam macam sesuai untuk kebutuhan.

3. Prinsip Kerja

Prinsip kerja inverter yang sedehana adalah :

1. Tegangan yang masuk dari jala jala 50 Hz dialirkan ke board Rectifier/

penyearah DC, dan ditampung ke bank capacitor. Jadi dari AC di jadikan DC.

2. Tegangan DC kemudian diumpankan ke board inverter untuk dijadikan AC

kembali dengan frekuensi sesuai kebutuhan. Jadi dari DC ke AC yang

komponen utamanya adalah Semiconduktor aktif seperti IGBT. Dengan

menggunakan frekuensi carrier (bisa sampai 20 kHz), tegangan DC dicacah

dan dimodulasi sehingga keluar tegangan dan frekuensi yang diinginkan.

Untuk pemasangan inverter sebaiknya juga dipasang unit pengaman hubung

singkat seperti Seconductor Fuse atau bisa juga Breaker. Ini seperti pada pemasangan

softstarter hanya saja tanpa contactor bypass. Pengontrolan start, stop, jogging dll bisa

dilakukan dengan dua cara yaitu via local dan remote. Local maksudnya adalah dengan

menekan tombol pada keypad di inverternya. Sedangkan remote dengan menghubungkan

terminal di board control dengan tombol external seperti push button atau switch. Masing

masing option tersebut mempunyai kelemahan dan keunggulan sendiri sendiri. Frekuensi

dikontrol dengan berbagai macam cara yaitu : melalui keypad (local), dengan external

potensiometer, Input 0 ~ 10 VDC , 4 ~ 20 mA atau dengan preset memori. Semua itu bisa

dilakukan dengan mengisi parameter program yang sesuai. Beberapa parameter yang

umum dipergunakan/ minimal adalah sebagai berikut (istilah/nama parameter bisa

berbeda untuk tiap merk) :

1. Display : Untuk mengatur parameter yang ditampilkan pada keypad display.

2. Control : Untuk menentukan jenis control local/ remote.

3. Speed Control : Untuk menentukan jenis control frekuensi reference

4. Voltage : Tegangan Suply Inverter.

5. Base Freq. : Frekuensi tegangan supply.

6. Lower Freq. : Frekuensi operasi terendah.

7. Upper Freq. : Frekuensi operasi tertinggi.

8. Stop mode : Stop bisa dengan braking, penurunan frekuensi dan di lepas

seperti starter DOL/ Y-D.

9. Acceleration : Setting waktu Percepatan.

10. Deceleration : Setting waktu Perlambatan.

11. Overload : Setting pembatasan arus.

12. Lock : Penguncian setting program.

Jika beban motor memiliki inertia yang tinggi maka perlu diperhatikan beberapa hal

dalam acceleration dan deceleration. Untuk acceleration/ percepatan akan memerlukan

torsi yang lebih, terutama pada saat start dari kondisi diam. Pada saat deceleration/

perlambatan, energi inertia beban harus didisipasi/ dibuang. Untuk perlambatan dalam

waktu singkat atau pengereman, maka energi akan dikembalikan ke sumbernya. Motor

dengan beban yang berat pada saat dilakukan pengereman akan berubah sifat menjadi

“generator”. Jadi energi yang kembali ini akan masuk ke dalam DC Bus Inverter dan

terakumulasi di sana karena terhalang oleh rectifier. Sebagai pengamanan, inverter akan

trip jika level tegangan DC Bus melebihi batas yang ditoleransi. Untuk mengatasi tripnya

inverter dalam kondisi ini diperlukan resistor brake. Resistor brake akan membuang

tegangan yang lebih dalam bentuk panas. Besar kecilnya resistor brake ini sangat

tergantung dengan beban dan siklus kerja inverter.

Cara kerja inverter DC ke AC

Seperti namanya yaitu dc ke ac maka inverter dc ke ac adalah sebuah alat yang bekerja

untuk merubah tegangan dc menjadi arus ac. Anda membutuhkan aki mobil/DC Direct

Current agar bisa dirubah menjadi arus listrik PLN/AC/Alternating Current. Lama ketahanan

inverter dc ke ac ini ditentukan bukan dari watt inverter tetapi dari aki/battery yang anda

gunakan dan beban.

Cara kerja inverter 3 phase/ fase/ fasa

Inverter 1 phase biasanya hanya untuk peralatan listrik rumah sedangkan inverter tiga

phase biasa digunakan untuk industry.

Cara kerja inverter 3 phase pada dasarnya sama seperti cara kerja inverter 1 phasa, namun

pada inverter 3phasa terdapat sebuah alat pensinkron phasa, sehingga setiap inverter,

hasilnya bergeser dengan selisih 60'. Pergeseran ini bisa dilakukan oleh kapasitor yang

dikontrol oleh microcontroller,ataupun OP-Amp untuk rangkaian yang lebih sederhana dan

tidak membutuhkan ketelitian tinggi.

4. Spesifikasi Alat

INVERTER DC-AC SP-600W

Inverter 12V to 220V DC-AC SP-600W-12VInverter 24V to 220V DC-AC SP-600W-24VInverter 48V to 220V DC-AC SP-600W-48V

Intelligent Microcontroller DC to AC SP-600W (tanpa charger), Power Inverter, Modified Sine Wave.

Specification SP 600WOutput Power Continuous Power 600W | Surge power

1500WStandby Current DC 12V <0.6A | DC 24V <0.4AInput Voltage DC 12V: 10V~15V | DC 24V: 20V~30V

Output Voltage AC 100V ,110V ,120V, 220V, 230V, 240VOutput Waveform Modified Sine WaveEfficiency > 90%Initial Checking Auto Detecting Wrong Battery Cont. ex.

12V/24VOutput Regulation ± 5% Intelligent AVROutput Frequency 50Hz, 55Hz, 60Hz Crystal ControlledCooling By Air Convection` Output Short Output Short Circuit Protection

Low Battery < 10.5V or 21.5V ± 0.5V Pre Alarm

< 9.5V or 20V ± 0.5V Shut Down & Alarm

Over Heating > 60°C Pre Alarm | > 65°C Shut Down &

Alarm

Over Load > 620W Pre Alarm | > 660W Shut Down &

Alarm

Batt Polarity Reverse By Fuse

Fuse DC 12V: 25A *3pcs | DC 24V: 15A *3pcs

AC Outlet 2 AC Outlets | Europen type : 1 AC Outlet

Battery Charger NO

Dimention (L*W*H) 200 *173 *60mm

5. Aplikasi

Inverter DC ke AC ini seringnya dipakai untuk BTS, Panel surya ataupun pembangkit listrik

lainnya.

Penggunaan Inverter lainnya

• Pengendalian motor ac• UPS• Catu daya ac• Ballast elektronik• Microwave heating

• Static VAR generators• FACTS (Flexible AC Transmission System)• Filter daya aktif• Penyearah

Penggunaan inverter dari dalam Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah untuk perangkat yang menggunakan AC (Alternating Current).

Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan inverter:1. Kapasitas beban dalam Watt, usahakan memilih inverter yang beban kerjanya

mendekati dgn beban yang hendak kita gunakan agar effisiensi kerjanya maksimal2. Input DC 12 Volt atau 24 Volt3. Sinewave ataupun square wave outuput AC

True sine wave inverter diperlukan terutama untuk beban-beban yang masih menggunakan motor agar bekerja lebih mudah, lancar dan tidak cepat panas. Oleh karena itu dari sisi harga maka true sine wave inverter adalah yang paling mahal diantara yang lainnya karena dialah yang paling mendekati bentuk gelombang asli dari jaringan listrik PLN.Dalam perkembangannya di pasaran juga beredar modified sine wave inverter yang merupakan kombinasi antara square wave dan sine wave. Bentuk gelombangnya bila dilihat melalui oscilloscope berbentuk sinus dengan ada garis putus-putus di antara sumbu y=0 dan grafik sinusnya. Perangkat yang menggunakan kumparan masih bisa beroperasi dengan modified sine wave inverter, hanya saja kurang maksimal. Sedangkan pada square wave inverter beban-beban listrik yang menggunakan kumparan / motor tidak dapat bekerja sama sekali. Selain itu dikenal juga istilah Grid Tie Inverter yang merupakan special inverter yang biasanya digunakan dalam sistem energi listrik terbarukan, yang mengubah arus listrik DC menjadi AC yang kemudian diumpankan ke jaringan listrik yang sudah ada. Grid Tie Inverter juga dikenal sebagai synchronous inverter dan perangkat ini tidak dapat berdiri sendiri, apalagi bila jaringan tenaga listriknya tidak tersedia. Dengan adanya grid tie inverter kelebihan KWh yang diperoleh dari sistem PLTS ini bisa disalurkan kembali ke jaringan listrik PLN untuk dinikmati bersama dan sebagai penggantinya besarnya KWh yang disuplai harus dibayar PLN ke penyedia PLTS, tentunya dengan tarif yang telah disepakati sebelumnya. Sayangnya sampai sekarang ketentuan tarif semacam ini masih terus digodok seiring dengan aturan mengenai listrik swasta. Rugi-rugi / loss yang terjadi pada inverter biasanya berupa dissipasi daya dalam bentuk panas. Effisiensi tertinggi dipegang oleh grid tie inverter yang diclaim bisa mencapai 95-97% bila beban outputnya hampir mendekati rated bebannya. Sedangkan pada umumnya effisiensi inverter adalah berkisar 50-90% tergantung dari beban outputnya. Bila beban

outputnya semakin mendekati beban kerja inverter yang tertera maka effisiensinya semakin besar, demikian pula sebaliknya. Modified sine wave inverter ataupun square wave inverter bila dipaksakan untuk beban-beban induktif maka effisiensinya akan jauh berkurang dibandingkan dengan true sine wave inverter. Perangkatnya akan menyedot daya 20% lebih besar dari yang seharusnya.