Pengertian dan Cara Kerja Inverter

Secara sederhana pengertian inverter yaitu sebuah perangkat atau rangkaian elektronika yang berfungsi untuk mengubah atau mengkonversikan arus tegangan searah (DC) menjadi arus tegangan bolak balik (AC) sehingga cara kerja inverter adalah kebalikan dari power supply converter seperti misalnya charger handphone, power supply sederhana, charger bor mini dan sebagainya yang termasuk ke dalam jenis adaptor.

Umumnya power inverter sering dikenali pada UPS atau Uninterruptible Power Supply atau pada AC terbaru yaitu AC Inverter, dari jenis inverter tersebut terdapat lagi klasifikasi pembagian outputnya misalnya 1 phasa, atau 3 phasa.

Wajib diketahui inverter tidak bisa memproduksi listrik AC tetapi hanya berfungsi mengubah saja dari tegangan sumber arus DC yang sering kali berupa baterai / aki, solar cell / panel surya dan lain lain. Pembahasan mengenai cara kerja inverter akan dibawah di bawah artikel ini. Namun intinya adalah inverter mengubah input DC menjadi AC, ilustrasinya adalah seperti dibawah ini :

cara kerja inverter

Saat ini ada banyak sekali jenis inverter baik berupa rangkaian/ circuit rakitan maupun yang sudah jadi tinggal mengkoneksikan ke baterai DC yang biasanya berkisar antara 12 VDC – 24 VDC maka kita sudah bisa mendapatkan arus AC 220 Volt walaupun tidak ada jala PLN sama sekali, berikut ini contohnya inverter 1000 watt

contoh inverter 1000 watt

Fungsi Inverter

Fungsi inverter utamanya adalah sebagai pengubah tegangan dari arus searah misalnya dari baterai menjadi arus bolak balik seperti layaknya jala PLN. Contoh yang paling banyak bisa dilihat adalah penggunaan pada UPS yang berfungsi sebagai listrik cadangan pada unit komputer supaya tidak ikut langsung mati ketika terjadi listrik tiba tiba padam atau tegangan PLN turun.

Namun saat ini penggunaan inverter lebih luas bahkan pada dunia industri dan sering digunakan juga pada perangkat yang membutuhkan daya dengan presisi yang tinggi dan bisa diubah secara linear. Belakangan ini cukup populer AC dengan menggunakan teknologi inverter yang tentu saja memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan AC dengan tegangan motor konvensional.

Cara Kerja Inverter

Untuk memahami bagaimana prinsip dasar inverter bekerja menghasilkan listrik AC maka ilustrasi nya adalah dibawah ini

prinsip cara kerja inverter

Jika kita memiliki sebuah baterai / aki yang salah satu kutub nya dihubungkan ke sebuah transformator pada kaki CT (center tap) dan secara cepat dan terus menerus saklar seperti pada gambar dipindahkan posisinya maka pada coil sekunder  transformator akan timbul arus listrik berupa AC. Secara teori tegangan pada sekunder bisa diatur sedemikian rupa hanya dengan menambah jumlah lilitan kumparan trafo saja yang akan melipatgandakan tegangan yang dihasilkan.

Hal ini bisa terjadi karena ada induksi yang dihasilkan dari baterai. Lalu bagaimana supaya kita bisa menghasilkan efek seperti saklar yang dipindah bolak balik ini ?

Caranya adalah dengan menggunakan sebuah circuit/ rangkaian astable multivibrator (multivibrator tak stabil) dari sepasang transistor, atau lebih baik lagi dengan menggunakan MOSFET yang tentunya lebih efisien dalam hal daya, ilustrasi nya adalah dibawah ini multivibrator tak stabil digambarkan sebagai osilator dan diteruskan ke power amplifier :

prinsip kerja inverter

Dalam bentuk rangkaian sederhananya saya contohkan salah satu dibawah ini

rangkaian inverter sederhana

Contoh gambar rangkaian Inverter sederhana

Lalu bagaimana cara kerja inverter pada AC  ?

Seperti yang kita ketahui bahwa motor kompressor pada AC yang berfungsi untuk mengalirkan gas freon/ refrigerant bekerja tergantung pada suhu ruangan dimana AC indoor dipasang. Jika memang suhu terdeteksi tinggi maka rangkaian kontrol akan memerintahkan untuk menyalakan kapasitor start motor dan kompresor akan ON dengan kecepatan maksimal sampai tercapai suhu yang diinginkan

Kerugiannya adalah motor kompresor bekerja secara penuh walaupun ruangan sebenarnya dirasa masih cukup dingin, selama terdapat sinyal untuk menyalakan kompresor, maka motor kompresor akan kembali bekerja dengan kecepatan penuh.

cara kerja inverter pada AC

Perbandingan AC inverter dan Non Inverter

Ingat bahwa semakin sering motor kompresor AC start-stop maka semakin besar juga tegangan kejut yang dihasilkan sehingga pemakaian daya listrik bisa sangat besar. Bayangkan saja daya yang diperlukan untuk memutar motor kompresor bisa sampai ribuan watt dan akan terus terjadi setiap siklus mati-nyala kompresor

Disinilah kelebihan dari sistem inverter pada AC, dengan menggunakan sistem inverter maka kecepatan motor bisa disesuaikan sehingga kompresor tidak perlu untuk selalu bekerja secara penuh karena pada motor inverter dimungkinkan untuk mengontrol besarnya frekuensi yang masuk ke kompresor AC, dengan kata lain motor kompresor akan tetap berjalan meskipun suhu dingin sudah tercapai dan akan menjaga suhu tetap stabil dengan demikian penghematan listrik bisa dicapai.

Berikut beberapa keunggulan AC dengan inverter :

  1. 30-50% lebih hemat listrik
  2. AC menjadi lebih cepat dingin
  3. Suara motor kompresor lebih senyap karena tidak bekerja secara penuh
  4. Tidak ada tegangan kejut dari kompresor

Jenis Inverter

Yang perlu diketahui selanjutnya adalah jenis jenis inverter yang secara umum dibagi menjadi 3 berdasarkan jenis gelombang yang dihasilkan

  1. Square Sine Wave Inverter

Pada jenis ini sinyal yang dihasilkan inverter memiliki bentuk output sinyal kotak sesuai namanya dan sangat tidak cocok digunakan untuk beban dengan coil misalnya kulkas, atau trafo tertentu karena bisa merusak peralatan tersebut.

bentuk sinyal inverter square wave

2. Modified Sine Wave Inverter

Pada dasarnya jenis inverter ini adalah modifikasi dari inverter square sine wave, perangkat inverter ini sudah bisa digunakan pada beban dengan kumparan namun hasilnya tidak optimal dengan kerugian daya yang besar sehingga tetap tidak disarankan penggunaan untuk peralatan sensitif seperti misalnya home theater atau peralatan audio lainnya.

bentuk sinyal inverter modified sine wave

3. Pure Sine Wave Inverter 

Type ini adalah inverter dengan output yang paling baik hasilnya karena bentuk sinyal yang dihasilkan murni seperti halnya PLN sehingga penggunaanya bisa untuk semua perangkat listrik, namun kerugiannya adalah inverter dengan jenis output seperti ini sangat mahal harganya

bentuk sinyal inverter sine wave

Semoga artikel tentang pengertian inverter ini bisa bermanfaat, untuk aplikasi pada rangkaian bisa dilihat juga di artikel rangkaian inverter DC ke AC.