PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK D-III FAKULTAS …

ANALISA KAPASITOR MENGGUNAKAN SMOOTING FILTER BERBASIS

ARDUINO PADA MOBIL LISTRIK KAMPUS

COVER

TUGAS AKHIR

Disusun dan Diajukan sabagai salah satu persyaratan

Untuk Memperoleh Gelar Diploma III Teknik Listrik

Disusun Oleh :

Nama : Ilham Maulana Ashari

Nim : 17.52.010

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK D-III

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG 2020

ii

ANALISA KAPASITOR MENGGUNAKAN SMOOTING FILTER

BERBASIS ARDUINO PADA MOBIL LISTRIK KAMPUS

TUGAS AKHIR

Disusun dan Diajukan sabagai salah satu persyaratan

Untuk Memperoleh Gelar Diploma III Teknik Listrik

Disusun Oleh :

Nama : Ilham Maulana Ashari

Nim : 17.52.010

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK D-III

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG 2020

LEMBAR PERSETUJUAIY

ANALISA KAPASITOR MENGG{INAKAI\T SMOOTING FILTERBERBASIS ARDT]II{O PADA MOBIL LISTRIK KAMPUS

TUGAS AKIIIR

,- .r 4.i .', ''i ;:- .

Disusundandiajuka_na@ft ltwbngfupl'danw,emenuhipersyaratanWa wattiapai gelar ihti A{o6ry

,;,.j, ,.:. 't ,.

t",.*',,t:i:' :- !1- 'r"1.

NIItf,': I?520I{}

NIP.P. 102870fi172

)

PROGRASI SYIJT}I TEKNIK LISTRIK T}IITFAKULTAS TEKI\TOL$GI TNI}USTRI

INSTITT}T TEKN$L*GI NASI$NAL MALAhIG

ztlztI

Do

v?tII*di SetiawaIII

STJRAT PEITNYATAAN SHISI1TALITAS

Yang hertanda tansan dibawah ini :

Nam & :ILHAMMA{JLANAASHARI i

NIM :1752A10

Program Studi : Teknik Listrik DIIIPerguruan Tinggi : Institut Teknologi Nasional Malang

Judul Tugas Akhir : Analisa Kapasitor Menggunakan Smooting Filter Berbasis

Arduino Pada Mobil Listrik Kampus

Dengan ini.menyatakan dengan sebenamya bahwa judul maupun isi dari Tugas

Akhir yang saya buat adalah hasil karya sendiri, tidak merupakan Plagiasi dari karya orang

lain. Dalam Tugas Akhir ini tidak memuat karya orang lain, kecuali dicantumkan

sumbenrya sesuai dengan ketentuan yang berlaku

Demikian surat pernyataanini saya buat, dan apabila dikemudian hari pernyataan

ini tidak benar saya bersedia menerima sanksi akademik.

Malang, 14 Agustus

{ &tt*,-tvt =Y*Irr4IrS

g sHAen

,)

1Y

v



(Ilham Maulana Ashari. 2020. 1752010. Teknik Listrik D-III)

(Dosen Pembimbing I : Dr. Ir. Widodo Pudji Mulyanto, MT)

(Dosen Pembimbing II : Rachmadi Setiawan, ST., MT)

ABSTRAK

Prodi Teknik Listrik D-III, Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Nasional Malang

Email : [email protected]

Smooting filter juga disebut sebagai Kapasitor penghalus, meskipun

Kapasitor tidak menghasilkan tegangan DC yang sempurna, Kapasitor dapat

mengurangi ke tingkat yang dapat dengan mudah ditangani oleh sebagian besar

perangkat. Riak yang tersisa disebut juga dengan tegangan riak. Untuk tegangan

dengan riak sisa sedikit mungkin, kapasitor harus berukuran tepat, namun

ukurannya mungkin tidak terlalu besar karena dioda dapat rusak. Kapasitor untuk

penghalus tegangan ditempatkan sejajar dengan beban dibelakang rangkaian

penyearah.Kapasitor membantu mengisi celah pada tegangan yang diperbaiki, saat

tegangan mencapai nilai tertingginya kapasitor diisi ketika turun di bawah level

tertentu itu habis. Kapasitor yang berukuran tepat dapat menghaluskan tidak hanya

tegangan sinusoidal tetapi juga modulasi lebar pulsa PWM, jika kapasitor yang

dipilih terlalu kecil, tegangan tidak sepenuhnya lancar dan riak residu yang tinggi

tetap ada.

Kata kunci : Smooting Filter,Kapasitor

vi



(Ilham Maulana Ashari. 2020. 1752010. Teknik Listrik D-III)

(Dosen Pembimbing I : Dr. Ir. Widodo Pudji Mulyanto, MT)

(Dosen Pembimbing II : Rachmadi Setiawan, ST., MT)

ABSTRAC

Prodi Teknik Listrik D-III, Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Nasional Malang

Email : [email protected]

Smooting filter is also referred to as Smoothing Capacitor, although

Capacitor does not produce perfect DC voltage, Capacitor can reduce to a level that

can easily be handled by most devices. The remaining ripple is also known as the

ripple voltage. For voltages with as little residual ripple as possible, the capacitor

must be sized appropriately, but the size may not be too large as the diode can be

damaged. The capacitor for smoothing the voltage is placed parallel to the load

behind the rectifier circuit. The capacitor helps fill the gap in the rectified voltage,

when the voltage reaches its highest value the capacitor is charged when it drops

below a certain level it is discharged. A properly sized capacitor can smooth not

only sinusoidal voltage but also PWM pulse width modulation, if the selected

capacitor is too small, the voltage is not completely smooth and high residual ripple

remains.

Keyword : Smooting Filter,Capacitor

vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan

karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Shalawat

serta salam juga penulis kirimkan kepada Nabi Besar Muhammad Salallahu alaihi

wa sallam sebagai rahmatan lil „alamin, beserta keluarga dan para sahabat Beliau

yang senantiasa berjuang disisi-Nya.

Tugas Akhir ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu persyaratan

untuk menyelesaikan program Studi Teknil Elektro Industri D-III Fakultas

Teknologi Industri Institut Teknologi Nasional Malang, dengan judul “ANALISA

KAPASITOR MENGGUNAKAN SMOOTING FILTER BERBASIS

ARDUINO PADA MOBIL LISTRIK KAMPUS”

Tugas akhir ini dapat diselesaikan tidak lepas dari bantuan dan kerjasama

dengan pihak lain. Berkenaan dengan hal tersebut, penulis menyampaikan ucapan

terima kasih kepada:

1. Kedua orang tua yang senantiasa mendoakan dan memberikan dukungan

dengan tulus tiada henti.

2. Bapak Ir. Taufik Hidayat, MT selaku Koordinator Tugas Akhir Program Studi

Teknik Listrik DIII.

3. Bapak Dr. Ir. Widodo Pudji Mulyanto, MT. selaku dosen pembimbing 1 Tugas

Akhir.

4. Bapak Rachmadi Setiawan, ST.,MT, selaku dosen pembimbing 2 Tugas Akhir.

5. Bapak Ir. Eko Nurcahyo, MT dan Bapak Ir. Choirul Saleh, MT selaku

dosen penguji.

6. Segenap Dosen Program Studi Teknik Listrik DIII FTI-ITN yang telah

memberikan ilmunya kepada penulis.

7. Sahabat, Saudara-saudara kami, atas motivasi, semangat, bimbingan, doa serta

kasih sayang yang selalu tercurah selama ini.

8. Teman-teman angkatan 2017 yang telah memberi dukungan untuk cepat

menyelesaikan Tugas Akhir ini. ix

9. Semua pihak yang telah membantu dalam penulisan dan penyusunan Tugas

Akhir ini.

Penulis berharap dan berdoa, semoga semua amal baik yang telah diberikan

viii

akan diberkahi oleh Allah SWT, sehingga akan menghasilkan suatu hal yang baik

di masa mendatang. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh

dari kata sempurna, untuk itu kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan

untuk perbaikan laporan tugas akhir ini

Malang, Agustus 2020

Ilham Maulana Ashari

ix

DAFTAR ISI

COVER .................................................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iii

SURAT PERNYATAAN ORISINALITAS .......................................................... iv

ABSTRAK ...............................................................................................................v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xi

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii

BAB I .......................................................................................................................1

PENDAHULUAN....................................................................................................1

1.1. Latar Belakang ..............................................................................................1

1.2. Rumusan Masalah .........................................................................................2

1.3. Batasan Masalah...........................................................................................2

1.4. Tujuan dan Manfaat ......................................................................................2

1.5. Sistematika Penulisan....................................................................................3

BAB II ......................................................................................................................4

LANDASAN TEORI ...............................................................................................4

2.1. Arduino Nano ..............................................................................................4

2.1.1 Spesifikasi Arduino Nano .......................................................................4

2.1.2 Sumber Daya ...........................................................................................5

2.1.3 Pemetaan Pin pada Arduino Nano ..........................................................5

2.1.4 Memory ...................................................................................................6

2.1.5 Input dan Output .....................................................................................6

2.1.6 Komunikasi .............................................................................................8

2.2 PWM ..............................................................................................................9

2.2.1 Prinsip Kerja PWM ...............................................................................10

2.2.2 Perhitungan Duty Cycle ........................................................................11

2.2.3. Daya pada PWM ..................................................................................11

2.3. Smooting Filter............................................................................................12

2.4. Motor DC ....................................................................................................14

x

2.4.1 Prinsip Kerja Motor DC ........................................................................15

2.5. Kapasitor .....................................................................................................15

2.5.1. Fungsi Kapasitor : ................................................................................15

2.5.2. Macam-macam kapasitor :.................................................................15

2.5.3. Prinsip Kerja.........................................................................................17

2.5.4 Persamaan Menentukan Besar Nilai Kapasitor .....................................17

BAB III...................................................................................................................18

DATA PERHITUNGAN DAN DATA PERCOBAAN SMOOTING FILTER....18

3.1 Tujuan Analisa .............................................................................................18

3.2 Perencanaan Perhitungan .............................................................................19

3.2.1. Perhitungan Duty Cycle .......................................................................19

3.2.2. Daya pada PWM ..................................................................................19

BAB IV ..................................................................................................................22

HASIL ANALISA PERCOBAAN SMOOTING FILTER ...................................22

4.1 Analisa Sistem ..............................................................................................22

4.2 Hasil Percobaan Arus Dengan Menggunakan Smooting Filter Dan Tanpa

Menggunakan Smooting Filter ...........................................................................25

4.3 Hasil Percobaan Tegangan Dengan Menggunakan Smooting Filter Dan

Tegangan Tanpa Menggunakan Smooting Filter ...............................................26

4.4 Hasil Percobaan Daya Dengan Menggunakan Smooting Filter Dan Daya

Tanpa Menggunakan Smooting Filter ................................................................27

BAB V ....................................................................................................................28

PENUTUP ..............................................................................................................28

5.1. Kesimpulan .................................................................................................28

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................29

LAMPIRAN - LAMPIRAN ...................................................................................30

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Arduino Tampak Depan ......................................................................4

Gambar 2. 2 Arduino Tampak Belakang .................................................................4

Gambar 2. 3 Pemetaan Arduino Nano .....................................................................6

Gambar 2. 4 PWM Schematic ..................................................................................9

Gambar 2. 5 Prinsip Kerja PWM ...........................................................................10

Gambar 2. 6 Bentuk Fisik Dan Simbol Motor DC.................................................14

Gambar 2. 7 Simbol dan bentuk fisik Kapasitor ....................................................16

Gambar 2. 8 Prinsip dasar kapasitor. .....................................................................17

Gambar 3. 1 Diagram blok .....................................................................................18

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 4. 1 Pengujian Tegangan, Arus dan Duty Cycle ........................................24

Tabel 4. 2 Percobaan Arus Dengan Smooting Filter Dan Tanpa Menggunakan

Smooting Filter.......................................................................................................25

Tabel 4. 3 Percobaan Tegangan Dengan Smooting Filter Dan Tanpa Menggunakan

Smooting Filter.......................................................................................................26

Tabel 4. 4 Percobaan Daya Dengan Smooting Filter Dan Tanpa Menggunakan

Smooting Filter.......................................................................................................27

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK D-III FAKULTAS …

Documents

Transcript of PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK D-III FAKULTAS …