Pemodelan dan simulasi boost converter menggunakan Python

Abstract

Pada Paper ini dirancang model boost converter untuk charging kapasitor pada robot sepak bola beroda. Kapasitor pada kondisi ini digunakan untuk menyimpan energi pada sistem penendang robot. Karena sistem penendang membutuhkan energi yang tinggi, tegangan yang digunakan untukmengisi kapasitor harus tegangan tinggi. Oleh karena itu, pada paper ini akan dibahas pemodelan boost converter dengan tegangan output 350V.Pemodelan akan menggunakan metode averaging untuk membuat 2 persamaan dari 2 kondisi boost converter menjadi 1 persamaan state-space yang mewakili seluruh kondisi dari boost converter tersebut.Dengan memasukkan parameter-parameter yang telah dihitung ke dalam persamaan state-space tersebut akan diuji respon dari sistem boost converter dengan menggunakan simulasi python. Pada kondisi awal boost converter akan disimulasikan menggunakan critical value dari setiap komponen dari hasil perhitungan. Selanjutnya, beban kapasitor akan dirubah menjadi 4700µF sesuai dengan kapasitor yang digunakan pada robot. Dari simulasi tersebut didapatkan bahwa boost converter dengan tegangan output 350V dan menggnakan beban kapasitor 4700uF mampu menuju keadaan stabil pada waktu 0.6 s. In this paper, a boost converter model is designed for charging capacitors on wheeled soccer robots. Capacitors in this condition are used to store energy in the robotic kicking system. Because the system requires high energy, the voltage used to charge the capacitor must be high. Therefore, this paper will discuss the boost converter modeling with 350V output voltage. The modeling will use the averaging method to create 2 equations from 2 boost converter conditions to 1 state-space equation that represents all conditions of the boost converter. By entering the calculated parameters into the state-space equation, the response of the boost converter system will be tested using python simulation. In the initial conditions, the boost converter will be simulated using the critical value of each component from the calculation results. Furthermore, the capacitor charge will be changed to 4700µF according to the capacitor used in the robot. From the simulation, it was found that the boost converter with an output voltage of 350V and using a 4700uF capacitor load was able to go to a stable state in 6s.