IMPLEMENTASI DAN ANALISIS INSERTION LOSS FILTER BERBASIS ELECTROMAGNETIC

dokumen-dokumen yang mirip
ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3157

IMPLEMENTASI DAN ANALISIS FILTER HARMONISA BERBASIS ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) PADA CONVERTER DC TO DC TIPE BUCK

IMPLEMENTASI DAN PERANCANGAN FILTER HARMONISA PADA SISTEM PENERANGAN LAMPU TUBELAMP (TL)

I Wayan Rinas. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali, *

BAB 1 PENDAHULUAN. Perkembangan pemakaian peralatan elektronika dengan sumber DC satu fasa

ANALISIS FILTER LINE IMPEDANCE STABILIZATION NETWORK PASIF UNTUK MENGURANGI HARMONISA PADA DC-DC CONVERTER

ANALISIS DAN PERANCANGAN FILTER PASIF UNTUK MEREDUKSI PENGARUH HARMONISA PADA INVERTER 3-FASA MENGGUNAKAN MATLAB/SIMULINK

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Pembangkit Harmonisa Beban Listrik Rumah Tangga. Secara umum jenis beban non linear fasa-tunggal untuk peralatan rumah

BAB 1 PENDAHULUAN. tertentu seperti beban non linier dan beban induktif. Akibat yang ditimbulkan adalah

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. induk agar keandalan sistem daya terpenuhi untuk pengoperasian alat-alat.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Beban non linier pada peralatan rumah tangga umumnya merupakan peralatan

FILTER AKTIF SHUNT 3 PHASE BERBASIS ARTIFICIAL NEURAL NETWORK (ANN) UNTUK MENGKOMPENSASI HARMONISA PADA SISTEM DISTRIBUSI 220/380 VOLT

ANALISIS FILTER HARMONISA PASIF UNTUK MENGURANGI HARMONISA PADA PENYEARAH TERKENDALI SATU FASA

Peredaman Harmonik Arus pada Personal Computer All In One Menggunakan Passive Single Tuned Filter

BAB 1 PENDAHULUAN. Energi listrik merupakan peran penting dalam kehidupan diberbagai sektor

Rancang Bangun Rangkaian AC to DC Full Converter Tiga Fasa dengan Harmonisa Rendah

BAB I PENDAHULUAN. tombak pemikulan beban pada konsumen. Gangguan-gangguan tersebut akan

ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.2, No.2 Agustus 2015 Page 2034

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

² Dosen Jurusan Teknik Elektro Industri 3 Dosen Jurusan Teknik Elektro Industri

RANCANG BANGUN PENYEARAH AC TO DC RESONANSI SERI DENGAN ISOLASI TERHADAP FREKUENSI TINGGI

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. 2.1 Sistem Catu Daya Listrik dan Distribusi Daya

BAB 1 PENDAHULUAN. adalah rectifier, converter, inverter, tanur busur listrik, motor-motor listrik,

ANALISIS HARMONIK DAN PERANCANGAN HIGH PASS DAMPED FILTER

3.2.3 Teknik pengumpulan data Analisis Data Alur Analisis... 42

KOMPONEN-KOMPONEN ELEKTRONIKA

PERANCANGAN FILTER PASIF ORDE TIGA UNTUK MENGURANGI HARMONISA AKIBAT BEBAN NON LINEAR (STUDI KASUS PADA TRANSFORMATOR

REDUKSI HARMONISA DENGAN MENGGUNAKAN FILTER PASIF SINGLE TUNE DAN FILTER MATRIX (STUDI KASUS PADA INDUSTRI PENGOLAHAN PLASTIK) TESIS.

ANALISIS HARMONIK DAN PERANCANGAN SINGLE TUNED FILTER PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 18 BUS DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP POWER STATION 4.

Penggunaan Filter Daya Aktif Paralel untuk Kompensasi Harmonisa Akibat Beban Non Linier Menggunakan Metode Cascaded Multilevel Inverter

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1 (Sept. 2012) ISSN: B-97

BAB 1 PENDAHULUAN. ini terlihat dengan semakin banyaknya penggunaan peralatan elektronik baik pada

ANALISIS HARMONISA AKIBAT PENGGUNAAN LAMPU LED HARMONICS ANALYSIS ON THE USE OF LED LAMP

REDUKSI HARMONISA PADA UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY (UPS) DENGAN SINGLE TUNED PASSIVE FILTER OLEH AGUS ALMI NASUTION

50 Frekuensi Fundamental 100 Harmonik Pertama 150 Harmonik Kedua 200 Harmonik Ketiga

ABSTRAK Kata kunci : Beban non linier, Harmonisa, THD, filter aktif high-pass.

Aplikasi Low Pass RC Filter Untuk Mengurangi Harmonisa Pada Lampu Hemat Energi

Analisis Pengaruh Harmonisa terhadap Pengukuran KWh Meter Tiga Fasa

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

BAB III METODE PENELITIAN

ANALISIS HARMONISA YANG DIHASILKAN CYCLOCONVERTER DENGAN BERBAGAI PARAMETER

PERANCANGAN FILTER PASIF SINGLE TUNED FILTER UNTUK MEREDUKSI HARMONISA PADA BEBAN NON LINIER

NASKAH PUBLIKASI PERANCANGAN HIGH PASS DAMPED FILTER PADA SISTEM DISTRIBUSI STANDAR IEEE 9 BUS DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP POWER STATION 7.

NOPTIN HARPAWI NRP Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. Adi Soeprijanto, MT Ir. Sjamsjul Anam, MT

PENYEMPURNAAN DESAIN FILTER HARMONISA MENGGUNAKAN KAPASITOR EKSISTING PADA PABRIK SODA KAUSTIK DI SERANG - BANTEN

REDUKSI HARMONISA PADA PENYEARAH SATU FASA FULL BRIDGE DENGAN FILTER PASIF RLC TESIS. Oleh YAHYA TARJAN GINTING /TE

Reduksi Harmonisa dan Ketidakseimbangan Tegangan menggunakan Hybrid Active Power Filter Tiga Fasa berbasis ADALINE-Fuzzy

APLIKASI TAPIS PELEWAT RENDAH LC (LOW PASS LC FILTER) UNTUK MEREDUKSI DISTORSI HARMONISA PADA LAMPU HEMAT ENERGI

BAB 1 PENDAHULUAN. Harmonisa dan faktor daya merupakan acuan utama dalam menilai sebuah

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN. dibawah Kementrian Keuangan yang bertugas memberikan pelayanan masyarakat

Universitas Bina Darma; Jl. A. Yani No. 03 Palembang 1. Program Studi Teknik Elektro, Universitas Bina Darma 2

Aplikasi Filter Pasif Pada Beban Inverter Tiga Fase Berbeban

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. yaitu beban linier dan beban non-linier. Beban disebut linier apabila nilai arus dan

APLIKASI FILTER PASIF SEBAGAI PEREDUKSI HARMONIK PADA INVERTER TIGA FASE

PENGUKURAN TINGKAT HARMONISA PADA BEBERAPA MERK JUICER (DENGAN STANDAR IEC )

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Pada suatu jaringan distribusi arus bolak-balik dengan tegangan (V), daya

BAB 1 PENDAHULUAN. Pemakaian energi listrik pada bangunan industri sebaiknya menjadi kajian

ISSN : e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.2 Agustus 2017 Page 2013

harmonisa, filter pasif, full bridge dc-dc converter 1. Pendahuluan

DAYA ELEKTRIK ARUS BOLAK-BALIK (AC)

Analisis Harmonik pada Lampu Light Emitting Diode

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1 (Sept. 2012) ISSN: B-91

ANALISIS DAN PERANCANGAN FILTER HARMONIK PADA SISTEM TENAGA LISTRIK DI PUSAT PENAMPUNGAN PRODUKSI MENGGUNG PERTAMINA ASSET IV FIELD CEPU

Penyearah (rectifier) Permasalahan yang ditimbulkan oleh harmonisa Permasalahan Harmonisa pada Transformator...

ANALISIS PERBANDINGAN KINERJA PENGGUNAAN FILTER PASIF DAN FILTER AKTIF PADA PENYEARAH TERKENDALI SATU PHASA

BAB I PENDAHULUAN. tegangan, disebabkan jarak sumber ke saluran yang sangat jauh ke beban

BAB I PENDAHULUAN. perkembangan teknologi kala ini. Peralatan-peralatan yang biasa dijalankan secara

Aplikasi Filter Pasif Rc Untuk Mereduksi Harmonik Pada Ac/Dc/Ac Konverter. Asnil*) *Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektro, FT-UNP

ANALISIS HARMONIK LAMPU PENERANGAN JALAN UMUM BERBASIS LED DENGAN TEGANGAN BERVARIASI DAN DAYA KONSTAN Handoko Rusiana Iskandar 1, Nana Heryana 2

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Bandar Udara Internasional Kualanamu terletak 39 Km dari kota Medan dan

BAB 1 PENDAHULUAN. kelistrikan maka konsumsi daya semakin meningkat. Seperti halnya komputer,

ANALISIS PENGARUH PENGOPERASIAN BEBAN- BEBAN NON-LINIER TERHADAP DISTORSI HARMONISA PADA BLUE POINT BAY VILLA & SPA

Desain dan Simulasi Konverter Buck Sebagai Pengontrol Tegangan AC Satu Tingkat dengan Perbaikan Faktor Daya

BAB 1 PENDAHULUAN. Pemakaian daya listrik dengan beban tidak linier banyak digunakan pada

Studi Analisis dan Mitigasi Harmonisa pada PT. Semen Indonesia Pabrik Aceh

Desain dan Simulasi Filter Aktif Shunt Multilevel Inverter untuk Kompensasi Harmonisa Akibat Penggunaan Beban Non Linear

ANALISA SINGLE TUNE FILTER PADA POWER SUPPLY DC (STUDI KASUS MULTIPLIER DC 20 kv) TESIS. Oleh: SALAHUDDIN /TE

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB III METODE PENELITIAN

Materi. Pengenalan elektronika Dasar. Pertemuan ke II. By: Khairil Anwar, ST.,M.Kom. Create: Khairil Anwar, ST., M.Kom

TESIS. Oleh RADHIAH / /TE

BAB II SISTEM DAYA LISTRIK TIGA FASA

PERBANDINGAN PASSIVE LC FILTER DAN PASSVE SINGLE TUNED FILTER UNTUK MEREDUKSI HARMONISA VARIABLE SPEED DRIVE DENGAN BEBAN MOTOR INDUKSI TIGA FASA

tuned filter dan filter orde tiga. Kemudian dianalisa kesesuaian antara kedua filter

BAB 1 PENDAHULUAN. Sistem distribusi tiga (3) fasa digunakan untuk melayani beban-beban tiga (3)

Studi Perencanaan Filter Hybrid Untuk Mengurangi Harmonisa Pada Proyek Pakistan Deep Water Container Port

Perancangan Low Pass RC Filter untuk Mereduksi Harmonik pada Lampu Hemat Energi (LHE) 20W

STUDI PENGGUNAAN PENYEARAH 18 PULSA DENGAN TRANSFORMATOR 3 FASA KE 9 FASA HUBUNGAN SEGIENAM

Rancang Bangun AC - DC Half Wave Rectifier 3 Fasa dengan THD minimum dan Faktor Daya Mendekati Satu menggunakan Kontrol Switching PI Fuzzy

BAB 3 METODE PENELITIAN. Serdang. Dalam memenuhi kebutuhan daya listrik industri tersebut menggunakan

Rangkaian Arus Bolak Balik. Rudi Susanto

Sistem Perbaikan Faktor Daya Pada Penyearah Diode Tiga Phasa Menggunakan Hysteresis Current Control

BAB I PENDAHULUAN. modern saat ini. Setiap tempat, seperti perkantoran, sekolah, pabrik, dan rumah

PERANCANGAN DAN SIMULASI FILTER AKTIF 3 FASA UNTUK MEREDUKSI HARMONISA AKIBAT PENGGUNAAN BEBAN NON LINIER

Peredaman Resonansi Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan Industri Menggunakan Filter Hybrid Dengan Konduktansi Variable

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Pembangkit tegangan tinggi DC sangat diperlukan pada riset dibidang fisika

ANALISA PENANGGULANGAN THD DENGAN FILTER PASIF PADA SISTEM KELISTRIKAN DI RSUP SANGLAH

SIMULASI PEMASANGAN FILTER HARMONISA PADA SISTEM TENAGA LISTRIK MENGGUNAKAN SOFTWARE ETAP

JOM FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februari

Perencanaan High Pass dan Single Tuned Filter Sebagai Filter Harmonisa Pada Sistem Kelistrikan British Oil Company Gresik, Jawa Timur

Transkripsi:

IMPLEMENTASI DAN ANALISIS INSERTION LOSS FILTER BERBASIS ELECTROMAGNETIC ISSN : 2355-9365 COMPATIBILITY (EMC) PADA e-proceeding LIGHT of EMITTING Engineering : Vol.4, DIODE No.3 Desember (LED) 2017 Page 3255 IMPLEMENTATION AND INSERTION LOSS ANALYSIS OF ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY (EMC) BASED FILTER FOR LIGHT EMITTING DIODE (LED) Taufik Akbar 1, M. Ramdhani 2, Ekki Kurniawan 3 1 Prodi S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom 2 Prodi S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom 3 Prodi S1 Teknik Elektro, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom 1 heedahoo@yahoo.com, 2 mohamadramdhani@telkomuniveristy.ac.id, 3 ekkikurniawan@telkomuniveristy.ac.id Abstrak Pada penelitian ini dilakukan implementasi filter untuk mereduksi gangguan EMI pada beban lampu LED agar sesuai standar IEC 61000-3-2 class C serta analisis Insertion Loss. Filter yang digunakan adalah tipe pasif harmonisa yaitu: Filter Parallel, Filter Seri dan Low Pass Filter. Hasil pengukuran pada pada lampu LED menjukan angka total harrmonisa yang cukup tinggi yaitu 131.4%. Harmonisa sudah berhasil di reduksi dan memenuhi standard IEC 61000-3-2 class C dengan digunakannya Low Pass Filter. Total harmonisa turun menjadi 24.6%, kualitas daya meningkat, tetapi daya nyata juga ikut meningkat. LPF menunjukan hasil Insertion Loss dengan nilai pada frekuensi normal (50 Hz) 25 db dan harmonisa (150) 34.5 db.. Kata kunci : harmonisa, LED, EMI, EMC Abstract In this research, an attempt was made to implement filters to reduce EMI interference on LED load to comply with IEC 61000-3-2 class C and Insertion Loss analysis. The filter used is passive harmonics type: Parallel Filter, Series Filter and Low Pass Filter. The measurement results on the LED shown a high number of total harmonic distortion 131.4%. Harmonics has been successfully reduced and meets IEC 61000-3-2 class C standards with the use of Low Pass Filter. Total harmonics fell to 24.6%, power quality increased, but real power also increased. The LPF shows Insertion Loss with a value at normal frequency (50 Hz) 25 db and harmonic (150) 34.5 db. Keywords: harmonic, LED, EMI, EMC, filter 1. Pendahuluan Seiring waktu penggunaan lampu hemat energi semakin diminati. Lampu hemat energi yang digunakan bisa berupa adalah LED (Light Emitting Diode. Lampu tersebut selain tahan lama, juga memiliki tingkat efisiensi yang tinggi. Karena perbandingan daya yang dipakai dengan cahaya yang di hasilkan (lumen/watt) sangant baik. Namun Lampu LED merupakan komponen nonlinear dan dapat menimbulkan gannguan yang disebut EMI (Electromagnetic Interference). Gangguan elektromagnetik yang terjadi adalah distorsi secara harmonik yang biasa disebut harmonisa. Beban nonlinear memiliki gelombang arus yang tidak selaras dengan tegangannya hal itu dapat menyebabkan harmonisa. Distorsi harmonisa dapat menyebabkan menurunnya power factor, gangguan listrik ke perangkat elektronika lain secara konduktif, dan mengurangi umur perangkat. Masalah lain yang ada dilingkungan adalah banyaknya lampu yang dijual dipasaran memiliki harmonisa yang tidak sesuai standar. Untuk mengatasi masalah ini perlu dilakukan penelitian untuk meningkatkan EMC (Electromagnetic Compatibility) sistem. Dalam penelitian ini dilakukan upaya untuk merancang filter untuk mereduksi gangguan EMI pada beban lampu LED agar sesuai dengan standar IEC 61000-3-2 class C. Filter yang akan digunakan berjenis filter pasif dengan beberapa topologi yaitu: filter harmonisa parallel, filter harmonisa seri dan Low Pass Filter. Filter akan diimplementasikan pada sistem penerangan lampu LED. Lalu dianalisa perubahan harmonisa orde ganjil (h3,h5,h7,h9), daya semu, daya nyata, daya reaktif,faktor daya dan Insertion Loss sebelum dan sesudah filter dipasang.. 2. Dasar Teori 2.1. Segitiga Daya [1] Hubungan antara daya rata-rata, daya reaktif, dan daya tampak dapat dinyatakan dengan merepresentasikan daya-daya tersebut sebagai vektor. Daya rata-rata atau daya nyata direpresentasikan sebagai vektor horizontal. Vektor daya tampak adalah hipotenusa (sisi miring) dari segitiga siku-siku yang terbentuk dengan menghubungkan vektor-vektor daya nyata dan reaktif. Representasi ini sering disebut sebagai segitiga daya. Untuk komponen L: Gambar 2.1 Segitiga daya pada saat arus lagging terhadap voltase I lagging terhadap V dimana nilai arus tertinggal sebesar fasa θ dibandingkan dengan nilai tegangan.

ISSN : 2355-9365 e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3256 Untuk komponen C: Gambar 2.2 Segitiga daya pada saat arus leading terhadap voltase I leading terhadap V dimana nilai arus tertinggal sebesar fasa θ dibandingkan dengan nilai tegangan. Rumus Umum:. (2.1).(2.2)...(2.3)... (2.4) Keterangan: P = daya rata-rata (Watt) Q = daya reaktif (VAR) S = daya Tampak (VA) Pf = faktor daya Ieff = arus efektif (Ampere) Veff = teggangan efektif (Volt) 2.2. EMI dan EMC EMI (Electromagnetic Interference) adalah emisi listrik atau magnet dari suatu perangkat atau sistem yang mengganggu kerja perangkat atau sistem lain. Efek EMI terhadap produk elektronika : Interferensi konduksi (Conducted Interference ) masuk dan keluar perangkat (devices) melalui kabel dan sistem perkabelan. Interferensi radiasi (Radiated Interference) masuk dan keluar perangkat (devices) melalui media udara ke sistem perkabelan yang ada dan langsung menembus perangkat. EMC (Electromagnetic compatibility) merupakan kesesuaian atau kemampuan suatu sistem peralatan elektronik/elektrik untuk bekerja dengan normal di lingkungan elektromagnetik tanpa terpengaruh atau menyebabkan gangguan di lingkungannya [2]. EMC memastikan peralatan, perangkat atau sistem berfungsi secara baik dalam lingkungan medan elektromagnetik tanpa menunjukan adanya gangguangangguan ataupun saling interferensi antar perangkat yang memancarkan elektromagnetik. Dengan kata lain EMC adalah kontrol dari EMI. Gambar 2.3 Klasifikasi Gangguan Sinyal 2.3. Harmonisa Harmonisa merupakan salah satu ganguan elektromagnetik (EMI). fenomena ini menghasilkan gelombang tegangan atau arus dengan frekuensi kelipatan integer sinyal fundamentalnya. Sebagai contoh, jika frekuensi fundamentalnya adalah 50 Hz maka, harmonisa ke-2nya adalah 100 Hz, harmonisa ke-3nya 150 Hz, dan seterusnya. Gelombang harmonisa ini terakumulasi sehingga menghasilkan sinyal arus atau voltase yang terdistorsi. 2.4. Filter Harmonisa [7][12] Filter Harmonisa adalah filter yang digunakan untuk menghilangkan gelombang harmonisa yang tidak diinginkan. Filter harmonisa dapat dibuat dengan jenis filter pasif maupun aktif. Filter pasif merupakan filter yang terdiri dari komponen pasif seperti resistor, induktor, dan kapasitor. Beberapa contoh jenis filter pasif harmonisa yaitu, filter pasif seri, paralel, dan low pass. Frekuensi kerja dari filter pasif ini menggunakan persamaan frekuensi resonansi pada persamaan 2.15 serta perhitungan total impedansi filter dapat menggunakan persamaan 2.16. ( ) Keterangan: Fr = frekuensi resonansi (Hz) Z = inpedansi (ohm) R = hambatan (ohm) L = induktor (henry) C = kapasitor (farad) 2.5. Insertion Loss (IL) [11] Parameter yang diperlukan untuk karakterisasi sebuah filter adalah Insertion Loss (IL). IL adalah rugi sisipan yang dapat menunjukkan ukuran keefektifan sebuah filter. Makin kecil nilai IL makin baik efisiensi sebuah filter. Aturan dan spesifikasi tentang pengukuran IL sudah ditetapkan oleh Standar Comité International Spécial des Perturbations Radioélectriques (CISPR)-22. Konstantin S. Kostov et al. (2008) menunjukkan

bahwa parameter jaringan dan komponennya dapat digunakan untuk menentukan IL filter daya secara lengkap dan handal. Baik dalam keadaan impedansi sumber/beban standar sebesar 50/50 Ω maupun dalam kasus terburuk worst case 0.1 Ω/100 Ω. Persamaan (2.23) menjelaskan ISSN : 2355-9365 e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3257 bahwa IL merupakan perbandingan daya sebelum dan sesudah disisipkan filter. Daya tersebut berbanding lurus dengan kuadrat tegangan atau kuadrat arusnya. Satuan dari IL dinyatakan dengan decibel (db). P1 = Daya keluaran sebelum dipasang filter PL = Daya keluaran setelah dipasang filter V1 = Tegangan keluaran sebelum dipasang filter VL = Tegangan keluaran setelah dipasang filter I1 = Arus keluaran sebelum IL = Arus keluaran setelah dipasang filter Nilai IL dapat juga ditulis dengan Persamaan Zg = Impedansi sumber (Ohm) ZL = Impedansi beban (Ohm) A,B,C,D = Parameter Transmisi (Parameter ABCD) 3. Metodologi Penelitian 3.1 Flow Chart Penelitian Gambar 3.1 Flowchart Penelitian Peroses perancangan filter diawali dengan pegukuran harmoninsa pada sistem penerangan. Selanjutnya dilakukan perhitungan untuk menentukan besar induktor dan kapasitor filter. Dibuat simulasi dan analisis IL (insertion loss) filter untuk melihat perkiraan hasil yang akan didapatkan. Sepesifikasi komponen yang didapatkan tersebut dicari dipasaran yang paling mendekati nilainya lalu dirangkai dan diimplementasikan pada sistem. Setelah itu dilakukan pengukuran kembali untuk memastikan apakah harmonisa sudah sesuai dengan standar IEC 61000-3-2. Jika memenuhi standar lakukan analisis perubahan parameter sebelum dan sesudah filter dipasang. 3.2 Identifikasi Harmonisa Pertama dilakukan pengukuran pada lampu LED untuk mengetahui tingkat harmonisanya. Pengukuran dilakukan pada lapu LED 14 W dengan menggunakan Harmonic and Power Analizer.

Gambar 3.2. Bentuk gelombang arus, Grafik harmonisa, Diagram Fasor LED sebelum filter ISSN : 2355-9365 e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3258 Table 3.1. Hasil pengukuran LED sebelum implementasi filter Parameter No Filter Power Factor 0.56 P (Watt) 13.6 S (VA) 24.1 Q (VAR) 20 THDi (%) 131.4 h3(%) 81.7 h5(%) 57.4 h7(%) 37.9 h9(%) 31.4 Dari table 3.1 terlihat lapu Lampu LED melampaui batas harmonisa standar IEC 61000-3-2. Standard harmonisa ke 3 untuk lampu ini dengan power factor sebesar 0.56 adalah 16.8%. Power faktor yang kecil serta daya reaktif yang besar menunjukan lampu memiliki kualitas daya yang kurang baik. Terlihat juga dari gambar 3.3 bentuk gelombang arus tidak sinusoid. 3.3. Simulasi Filter Pertama dilakukan pengukuran keluran tegangan driver LED, dan didapatkan hasil 61-63V DC. Karena rangkaian driver yang sebenarnya sulit untuk di identifikasi, rangkaian simulasi dibuat agar memiliki fungsi dan keluaran yang mendekati aslinya. Oleh karena itu dibuat rangkaian Full-Wave Bridge Rectifier. Rangkaian disimulasikan menggunakan software Matlab dengan fitur Simulink. Gambar 3.3 Rangkaian Simulasi Harmonisa Rangakaian rectifier memiliki memiliki masukan tegangan 220V AC/50Hz dan dapat mengubah tegangan menjadi 62.08V DC. Tegangan masukan akan melewati trafo yang memiliki rasio penurunan sebesar 4.9, tegangan akan mejadi 4.5 Vrms. selanjutnya melewati rangkaian dioda bridge untuk membuat tegangan menjadi searah. Rangkaian diberi beban sebuah kapasitor sebesar 110 uf dan resistor sebesar 270 Ohm. Table 3.2. Perbandingan hasil pengukuran sebenarnya dengan simulasi Parameter Real (No Filter) Simulation (No Filter) P (Watt) 13.6 12 Q (VAR) 20 20 THDi (%) 131.4 129.42 h3(%) 81.7 87.08 h5(%) 57.4 65.27 h7(%) 37.9 41. 60 h9(%) 31.4 24.87 Dari tabel 3.2 simulasi menghasilkan daya nyata yang lebih kecil dari pengukuran sebenarnya dengan hasil 12 Watt. Daya reaktif sudah sama dengan pengukuran sebenarnya dengan hasil 20 VAR. Total harmonisa dengan nilai 129.42% sudah mendekati hasil pengukuran sebenarnya.

3.4. Pemilihan Komponen Filter ISSN : 2355-9365 e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3259 Dari tabel 3.2 harmonisa sudah mulai terlihat pada orde ke 3. Artinya harmonisa yang akan diredam ada pada frekuensi 150 Hz. Untuk menentukan besar komponen filter digunakan persamaan Frekuensi Resonansi. Karena diasumsikan komponen induktor dapat dibuat secara manual, maka nilai induktor mengikuti nilai kapasitor. Besar kapasitor yang ada di pasaran dimulai dari kelipatan 0.1uF. Filter yang akan dipakai pada penelitian ini adalah Filter Seri, Filter Paralel dan LPF. Berikut ini hasil simulasi filter harmonisa dengan besar komponen kapasitor yang mungkin dan pasangan induktornya. fr=1/(2π LC) Tabel 3.3. Hasil Simulasi Filter Harmonisa Komponen THDi LPF THDi Filter Paralel THDi Filter Seri 0.1 uf & 11.2579 H ERROR 128.00% ERROR 0.2 uf & 5.629 H 33.12% 128.17% 28.63% 0.3 uf & 3.7526 H 75.43% 128.54% 85.60% 0.4 uf & 2.8145 H 48.30% 128.18% 59.05% 0.5 uf & 2.2516 H 60.02% 125.71% 63.42% 0.6 uf & 1.8763 H 72.13% 124.67% 83.74% 0.7 uf & 1.6083 H 66.22% 124.00% ERROR 0.8 uf & 1.4072 H 61.93% 122.18% 86.32% 0.9 uf & 1.2509 H 58.07% 121.25% 81.19% 1 uf & 1.1258 H 55.27% 120.16% 76.56% Hasil simulasi Filter Paralel menunjukan penurunan harmonisa yang berbanding terbalik dengan kenaikan kapasitor sampai saat kapasitor benilai 1 uf. Sedangkan Filter Seri dan LPF menunujukan reduksi harmonisa yang tidak beraturan. Reduksi harmonisa terbaik dari ketiga filter di hasilkan oleh Filter Seri yaitu pada besar komponen 0.2 uf & 5.629 H. Reduksi harmonisa pada LPF menujukan hasil terbaiknya pada besar komponen yang sama dengan Filter Seri, sedangkan Filter Paralel menujukan hasil terbaik pada besar komponen 1 uf & 1.1258 H. Hasil reduksi harmonisa dari keseluruhan simulasi masih belum baik karena belum ada yang memenuhi Standar IEC 61000-3-2 kelas C dan juga terdapat error pada beberapa besar komponen. 4. HASIL dan ANALISIS Pada bab ini membahas tentang hasil pengujian filter harmonisa yang di aplikasikan pada lampu LED 14 Watt yang telah di ukur pada bab 3. Besar komponen induktor dan kapasitor yang digunakan mengikuti hasil reduksi terbaik yang dilakukan pada simulasi. Besar kapasitor dan induktor untuk Filter Seri dan LPF adalah 0.2 uf dan 5.629 H, sedangkan untuk Filter Parallel digunakan 1 uf & 1.1258 H. Transformator bagian kumparan primer digunakan sebagai induktor dan untuk kapasitor mengunakan kapasitor AC. Jenis filter yang diuji masih sama seperti simulasi yaitu tipe Paralel, Seri, Low Pass Filter. 4.1. Pengujian Filter Paralel Filter parallel menunjukan hasil reduksi harmonisa yang kurang baik, dengan besar total harmonisa 60.6%. Meskipun terdapat kenaikan faktor daya, tetapi peningkatannya tidak signifikan dengan nilai 0.66. Daya reaktif mengalami peningkatan yang besar menjadi 35.4 VAR. Keadaan di perburuk dengan adanya peningkatan daya nyata yang sangat besar menjadi 31.2 Watt dari sebelum dipasangnya filter. Table 4.1 Perbandingan pengukuran LED sebelum dan setelah implementasi Filter Paralel Parameter No Filter Filter paralel Power Factor 0.56 0.66 P (Watt) 13.6 31.2 S (VA) 24.1 47.1 Q (VAR) 20 35.4 THDi (%) 131.4 60.6 h3(%) 81.7 48.9 h5(%) 57.4 5.9 h7(%) 37.9 9.9 h9(%) 31.4 13.2 Gambar 4.1. Bentuk gelombang arus, Diagram Fasor LED filter paralel

Gambar 4.5. menunjukan bentuk gelobang arus masih jauh dari sinusoid. Sistem seteleh implementasi Filter Paralel menghasilkan arus sebesar ISSN : 2355-9365 e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3260 213 ma rms dengan arus puncak sebesar 616.9 ma. Fasa mengalami peningkatan yang cukup tinggi menjadi 39.2 leading terhadap tegangan. 4.2. Pengujian Filter Seri Pengukuran pada filter seri sulit untuk dilakukan karena kerja lampu tidak stabil dan menyebabkan angka pengukuran berubah-ubah secara drastis. Hal ini disebabkan karena filter seri bekerja berdasarkan impedansi yang tinggi [7]. Terlihat dari table 4.2 filter seri dapat mereduksi harmonisa, namun dengan total harmonisa 69.4% belum memenuhi standar IEC 61000-3-2. Terdapat penurunan faktor daya dan peningkatan daya nyata yang tinggi dengan nilai 19.2 Watt. Daya reaktif juga mengalami peningkatan yang sangat besar dengan nilai 33.1 VAR. Table 4.2 Perbandingan pengukuran LED sebelum dan setelah implementasi Filter Seri Parameter No Filter Filter Seri Power Factor 0.56 0.5 P (Watt) 13.6 19.2 S (VA) 24.1 38.2 Q (VAR) 20 33.1 THDi (%) 131.4 69.4 h3(%) 81.7 61.5 h5(%) 57.4 29.2 h7(%) 37.9 11.9 h9(%) 31.4 4.9 Gambar 4.2. Bentuk gelombang arus, Diagram Fasor LED filter seri Fasa berubah yang semula leading menjadi lagging dengan sudut fasa yang lebih besar dari sebelumnya dengan nilai 51. Dari gambar 4.2 pada gelombang arus terdapat ripple dan bentuk keseluruhan gelobang masih jauh dari sinusoid. Sistem seteleh implementasi Filter Seri menghasilkan arus sebesar 21.1 ma rms dengan arus puncak sebesar 54.1 ma. 4.3. Pengujian Low Pass Filter LPF menunjukan hasil reduksi harmonisa yang sangat baik dengan besar total harmonisa 24.6%. Faktor daya meningkat hingga mendekati 1 dan daya reaktif menurun secara drastis dengan nilai 4.5 VAR, artinya terdapat peningkatan kualitas daya yang cukup signifikan dari sebelum dipasangnya filter. Namun terdapat kenaikan pada daya nyata menjadi 16.6 Watt yang akan berakibat kenaikan biaya operasional. Table 4.3 Perbandingan pengukuran LED sebelum dan setelah implementasi Low Pass Filter Parameter No Filter LPF Power Factor 0.56 0.97 P (Watt) 13.6 16.6 S (VA) 24.1 17.1 Q (VAR) 20 4.5 THDi (%) 131.4 24.6 h3(%) 81.7 19 h5(%) 57.4 13.5 h7(%) 37.9 6.5 h9(%) 31.4 3.8

Gambar 4.3. Bentuk gelombang arus, Diagram Fasor LED Low Pass Filter ISSN : 2355-9365 e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3261 Bentuk gelombang arus sudah mulai menyerupai sinusoid walaupun belum sempurna. Sistem seteleh implementasi LPF menghasilkan arus sebesar 75.3 ma rms dengan arus puncak sebesar 131.7 ma. Dari gambar 4.3. sudut fasa masih tetap leading terhadap tegangan, tetapi dengan nilai yang jauh lebih kecil sebesar 7.8. 4.4. Analisis Insertion Loss (IL) Analisis Insertion Loss dilakukan untuk melihat keefektifan reduksi EMI sebuah filter. Untuk melakukan perhitungan IL pertama harus menentukan parameter transmisi masing-masing filter. Parameter transmisi filter dapat dicari menggunakan persamaan (2.17) & (2.18). Setelah parameter transmisi didapatkan gunakan persamaan IL lalu dibuat bode polt dari persamaan tersebut untuk melihat respon frekuensinya. Perhitungan dilakukan pada kondisi impedansi sumber/beban standar sebesar 50/50 Ω. Besar IL yang di ukur adalah pada respon magnitude frekuensi normal (50 Hz) dan frekuensi harmonisa (150 Hz). Nilai komponen induktor dan kapasitor yang digunakan sama dengan aplikasi filter. Perhitungan dilakukan menggunakan software Matlab. Table 4.4 Parameter Transmisi Filter Jenis Filter Parameter Transmisi Low Pass Filter [ ] Filter Parallel [ ] Filter Seri [ ] Gambar 4.4 Respon frekuensi IL LPF, Filter Paralel, Filter Seri Dari gambar 4.4 respon magnitude LPF menghasilkan besar IL yang kecil pada frekuensi rendah dan semakin meningkat pada frekuensi tinggi. Artinya filter melaksanakan fungsinya sebagai Low Pass Filter dengan baik. Pada frekuensi fundamental (50 Hz) terlihat filter sudan mulai mereduksi siyal arus dengan dengan nilai IL sebesar 25 db dan pada frekuensi resonansi (150 Hz) IL meningkat menjadi 34.5 db. Respon frekuensi Filter parallel hampir sama dengan Filter Paralel karena keduanya adalah Band Stop Filter. Pada gambar 4.11 Filter Paralel menunjukan IL yang hampir konstan dan sangat kecil di semua frekuensi dengan nilai IL 0.000282 db pada frekuensi fundamental. Senlanjutnya nilai IL Filter Paralel meningkat sangat tajam hanya pada frekuensi resonansi sebesar 118 db. Filter Seri sudah menunjukan adanya reduksi pada frekuensi fundamental dengan nilai IL 26.1 db. Lalu mengalami peningkatan IL yang lebih tinggi dari Filter Paralel hanya pada frekuensi resonansi sebesar 191 db. Filter Seri dan Filter Paralel kurang baik apabila digunakan untuk mereduksi harmonisa karena hanya mereduksi pada satu frekuensi, sedangkan harmonisa terdapat pada setiap orde ganjil dari kelipatan frekuensi fundamental (150 Hz, 250 Hz, 350 Hz, 450 Hz, dst). Oleh Karena itu dari ketiga filter yang diuji pada penelitian ini Low Pass Filter menjadi filter yang paling baik untuk mereduksi harmonisa. 5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Dari penelitian yang dilakukan pada ke tiga jenis filter ini dapat di tarik beberapa kesimpulan, diantaranya: 1. Dengan mengunakan Low Pass Filter standar IEC 61000-3-2 kelas C sudah hampir terpenuhi denga hasil reduksi harmonisa h3=19%, h5=13.5%, h7=6.5%, h9=3.8%, h11=2.6%, h13=1.2%, h15=0.2%.

2. Besar komponen induktor dan kapasitor yang digunakan pada LPF sebesar 0.2 uf & 5.629 H. 3. Saat LPF dipasang pada sistem bukan hanya harmonisa yang berubah, faktor daya meningkat menjadi 0.97, daya semu menurun menjadi ISSN : 2355-9365 e-proceeding of Engineering : Vol.4, No.3 Desember 2017 Page 3262 17.1 VA, daya reaktif menurun menjadi 4.5 VAR, namun daya nyata meningkat menajdi 16.6 Watt. 4. LPF menghasilkan besar IL yang kecil pada frekuensi rendah dan semakin meningkat pada frekuensi tinggi. dengan nilai IL 25 db pada frekuensi fundamental (50 Hz) dan meningkat menjadi 34.5 db pada frekuensi resonansi (150) 5.2 Saran Beberapa saran dan masukan untuk pengembangan penelitian ini sebagai berikut: 1. Diupayakan untuk memperkecil kenaikan daya nyata setelah pemasangan filter. 2. Perancangan simulasi dengan beban yang menyerupai beban sebenarnya agar mendapatkan hasil yang lebih akurat. 3. Perhatikan besar daya yang dibutuhkan beban dan keluaran filter agar beban tidak kelebihan muatan. DAFTAR PUSTAKA [1] M. Ramdhani, Rangkaian Listrik, dalam Rangkaian Listrik, Jakarta, Erlangga, 2008, pp. 269-334. [2] Kodali., Prasad., 1996. Engineering Electromagnetic Compatibility, IEEE, New York. [3] J. Das, Power System Harmonics and Passive Filter Design, dalam Power System Harmonics and Passive Filter Design, New Jersey, John Wiley & Sons, 2015, pp. 331-377. [4] Hadeed Ahmed Sher, Khaled E. Addoweesh and Yasin Khan, Harmonics Generation, Propagation and Purging Techniques in Non-Linear Loads, dalam An Update on Power Quality, Dr. Dylan Lu (Ed.), InTech, DOI: 10.5772/53422, ISBN 978-953-51-1079-8. [5] C. Jettanasen dan C. Pothisarn, Analytical Study of Harmonics Issued from LEDLamp Driver, dalam International MultiConference of Engineers and Computer Scientists (IMECS) 2014, Hongkong, 2014. [6] Ekki Kurniawan, Basuki Rahmat, Porman Pangaribuan, Deny Hamdani, Ig. P Wibawa, Analisis Insertion Loss pada filter daya berbasis Electromagnetic Compatibility (EMC) dalam Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) 2014, ISSN: 1979-911X, Yogyakarta,15 November 2014. [7] M. Rashid, Power Electronic HandBook, dalam Power Electronic HandBook, California, Academic Press, 2001, pp. 487-531. [8] Konstantin S. Kostov and Jorma J. Kyyrä., 2008. Insertion Loss and Network Parameters in the Analysis of Power Filters, dalam Nordic Workshop on Powerand Industrial Electronics (NORPIE 2008). Espoo, Finland.