Implementasi Gate Driver Pada Inverter Half-Bridge Tegangan Tinggi Untuk Pembangkit Plasma Dielectric Barrier Discharge

Rian, Julian Sukra (2025) Implementasi Gate Driver Pada Inverter Half-Bridge Tegangan Tinggi Untuk Pembangkit Plasma Dielectric Barrier Discharge. S1 thesis, Universitas Andalas.

	Text (Cover dan Abstak) Cover dan Abstrak.pdf - Published Version Download (266kB)
	Text (BAB 1) BAB 1.pdf - Published Version Download (231kB)
	Text (Bab 5) BAB 5.pdf - Published Version Download (192kB)
	Text (Daftar Pustaka) Daftar Pustaka.pdf - Published Version Download (171kB)
	Text (Skripsi Full Text) Rian Julian Sukra Tugas Akhir.pdf - Published Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Inverter half-bridge merupakan topologi konversi daya DC–AC yang banyak digunakan dalam sistem pembangkitan tegangan tinggi, khususnya untuk aplikasi cold plasma tipe Dielectric Barrier Discharge (DBD). Stabilitas proses switching pada frekuensi tinggi sangat memengaruhi efisiensi transfer daya dan keberhasilan pembangkitan plasma, sehingga diperlukan perancangan gate driver yang andal sesuai karakteristik MOSFET. Penelitian ini bertujuan merancang dan mengimplementasikan sistem gate driver berbasis IC IR2104 yang diintegrasikan dengan inverter half-bridge untuk pembangkitan plasma DBD. Sistem dikendalikan oleh sinyal PWM dari Arduino Uno dengan variasi frekuensi dan duty cycle untuk mengevaluasi pengaruh parameter sinyal terhadap performa switching. Tahapan penelitian meliputi studi literatur, simulasi rangkaian menggunakan Proteus, perancangan dan perakitan prototipe, serta pengujian eksperimental terhadap parameter utama seperti tegangan gate-source (Vgs), tegangan drain-source (Vds), bentuk gelombang sinyal, dan dokumentasi visual nyala plasma. Hasil pengujian menunjukkan sistem mampu mengendalikan MOSFET IRFZ44N secara stabil dengan Vgs pada sisi high-side dan low-side masing-masing 12,4 V, sedangkan Vds bervariasi antara 52–88 V tergantung kombinasi frekuensi dan duty cycle. Arus primer meningkat seiring frekuensi, mencapai nilai maksimum 16,4 A pada 50 kHz, sedangkan nyala plasma mulai terlihat pada frekuensi 20 kHz, semakin terang pada 40 kHz, dan mencapai intensitas maksimum pada 50 kHz dengan peningkatan kebutuhan pendinginan MOSFET. Titik operasi optimal diperoleh pada frekuensi 40 kHz dengan duty cycle 50%, memberikan plasma yang stabil dan terang. Dengan demikian, inverter half-bridge berbasis IR2104 menunjukkan kinerja baik dan layak dijadikan dasar pengembangan sistem pembangkit plasma DBD sederhana, efisien, dan dapat diimplementasikan pada berbagai aplikasi.

Actions (login required)

View Item