Sebelum melihat lebih jauh dan melatih simulasi rangkaian untuk buck converter, sebaiknya terlebih dahulu melihat kembali post tentang simulasi untuk linear step-down. Dari post tersebut dapat diperoleh gambaran kemungkinan mengapa para pendahulu memikiran alternatif lain dari regulator linier yaitu regulator non-linier seperti buck converter.
Kemudian dilanjutkan dengan melihat kembali artikel mengenai penyakelaran pada sistem DC. Hal ini berguna untuk melihat rekonstruksi rangkaian evolusi dari sakelar ideal, BJT dan MOSFET. Dalam artikel itu bisa dilihat contoh dasar low-side swithing dengan NPN maupun N-MOSFET, dan high-side switching dengan PNP maupun P-MOSFET.
Setelah itu, dapat dilanjutkan dengan meninjau kembali sejenak tentang prinsip dasar bagaimana mempergunakan MOSFET sebagai sakelar elektronik. Di sana dapat dilihat kembali bagaimana cara MOSFET dioperasikan antara dua keadaan yaitu cut-off dan triode (ohmic).
MENURUNKAN TEGANGAN DENGAN BJT
Sebelum masuk ke penurun tegangan yang mempergunakan rangkaian tidak linier (on-off) kita akan melihat kembali rangkaian penurun tegangan linier, kali ini dengan mempergunakan BJT NPN.
Gambar 1.
Gambar 2.
Dapat dilihat bahwa dengan mempergunakan BJT pada rentang operasi linier, kita dapat menurunkan tegangan dari level catu daya ke level yang kita perlukan pada beban. Efisiensi untuk sistem ini berada pada kisaran 55,9 %. Transistor NPN mengeluarkan daya kira-kira sebesar 1,9 Watt berupa panas.
SIMULASI BUCK CONVERTER DENGAN LTSPICE
Gambar 3.
Gambar 4.
Perhitungan untuk mencari nilai average dan RMS dapat mengacu dan mengikuti contoh pada halaman di situs pada link ini.
Gambar 5. Topologi dasar buck converter (sumber: SLVA477B)
Gambar 6. Topologi dengan komponen dan pengendali MOSFET yang lebih realistis
(sumber: SLVA057)
Gambar 7. Simulasi rangkaian tanpa induktor dan diode
Gambar 8.
Gambar 9.
Gambar 10.
Gambar 11.
Gambar 12.
Gambar 13.
Gambar 14.
Gambar 15.
CONTOH KONFIGURASI RANGKAIAN BUCK CONVERTER
Gambar 16. (Sumber: microcontrollerslab.com)
Gambar 17. (Sumber: AVR Tiny Buck Converter)
Gambar 18. (Sumber: KD1JV on boost and buck converters implemented with an ATtiny13V)
Gambar 19.
Gambar 20. (Sumber: Arduino-based Switching Voltage Regulators)
SUMBER BELAJAR UTAMA:
- Buck Converter Design Example
- Basic Calculation of a Buck Converter’s Power Stage, SLVA477B
- Buck Converter Basics
SUMBER PEMBANDING:
KOMPONEN: