## Analisa Perancangan Filter LCL Pada Penyearah PWM Satu Fasa Full Bridge

## Hari Anna Lastya
Pendidikan Teknik Elektro, Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam Negeri Ar-Raniry e-mail: halastya@gmail.com

## Abstract
Electronics  devices  need  a  direct  current  power  supply  although  now only  one  alternating  current  power supply is available. Therefore, ac-dc converters which can convert an alternating current power supply to a direct current power supply will be needed. However, the use of this ac-dc converters will cause distortion in  the  form  of  current  waves which  are  called  harmonics.  This  harmonics  can  fault  the  work  of  the  other electric  devices  which  are  attached  to  the  same  power  source.  Therefore,  it  is  recommended  that  the harmonics generated by rectifiers should be under IEC 61000-3-2 standard. In this research will reduction of harmonics by using LCL filter. At load of 2 kW, R of 5 bridge with RL load produce the third harmonics current of 2.57 amperes, the installed LCL filter produces the  third  harmonics  current  of  1.26  amperes.  According  to  IEC-61000-3-2  standard,  the  allowed  third harmonics current is 2.3 amperes.
Keywords: controlled rectifiers, PWM rectifiers, LCL  filter, harmonics

## Abstrak
Peralatan  elektronik  membutuhkan  sumber  arus  searah,  sementara  yang  tersedia  merupakan  sumber arus bolak balik, sehingga dibutuhkan konverter ac-dc yang berfungsi mengubah sumber arus bolak balik yang  ada  menjadi  sumber  arus  searah.  Pemakaian  konverter  ac-dc,  menghasilkan  distorsi  pada  bentuk gelombang  arus,  yang  disebut  harmonisa.  Harmonisa  dapat  mengganggu  kerja  peralatan  listrik  lainnya yang  terpasang  pada  sumber  tegangan  yang  sama.  Jadi,  harus  diupayakan  agar  harmonisa  yang dibangkitkan  oleh  konverter  ac-dc  dibawah  standar  IEC  61000-3-2.  Penelitian  ini  akan  dilakukan  reduksi arus harmonisa dengan filter LCL. Pada daya output sebesar 2 kW, beban R sebesar 5 0,05  H,  pada  penyearah  PWM  satu  fasa  full  bridge  menghasilkan  arus  harmonisa  ketiga  sebesar  2,57 Ampere,  sesudah  pemasangan  filter  LCL  menjadi  1,26  Ampere.    Sedangkan  menurut  standard  IEC 61000-3-2, arus harmonisa ketiga yang diizinkan adalah sebesar 2,3 Ampere.
Keywords: penyearah PWM, filter LCL, harmonisa

## 1. Pendahuluan
Dewasa  ini  banyak  konsumen  tenaga  listrik  menggunakan  beban  tidak  linear,  baik  konsumen rumah  tangga,  perkantoran  maupun  industri.  Contoh  beban  tidak  linear  adalah  rectifier, converter,  inverter,  tanur  busur  listrik,  motor-motor  listrik,  UPS  (Uninterubtable  Power  Supply) dan lain-lain. Pada aplikasi industri bahwa tenaga listrik harus dikontrol terlebih dahulu sebelum diberikan ke beban. Untuk mengontrol tenaga listrik digunakan suatu konverter. Konverter ac-dc adalah pengontrol tenaga listrik ac yang tersedia dikonversi menjadi tegangan dc variabel.
ISSN     2549-3698                                                                                            Hari Anna Lastya e-ISSN  2549-3701
Konverter  ac-dc  satu  fasa  terbagi  atas  tiga  jenis  yaitu  penyearah  dioda,  penyearah  terkendali dan  penyearah  Pulse  Width  modulation  (PWM).  Jenis-jenis  penyearah  seperti  ini mengakibatkan  bentuk  gelombang  sisi  masukan  menjadi  tidak  sinusoidal  murni  akibat  adanya interaksi  gelombang  sinusoidal  frekuensi  fundamental  dengan  gelombang  lain  yang  dikenal sebagai harmonisa. Kadar harmonisa yang tinggi dalam sistem tidak dikehendaki, karena dapat menimbulkan  beberapa  kerugian,  seperti:  penurunan  kualitas  sistem  tenaga  listrik  yang mengakibatkan  pemanasan  pada  peralatan,  penurunan  faktor  daya,  masalah  resonansi, naiknya  distorsi  terhadap  input,  kegagalan  fungsi  dari  peralatan  elektronik  yang  sensitif, menurunkan  efisiensi  dan  pemborosan  energi  listrik.  Oleh  karena  itu,  harmonisa  yang ditimbulkan  oleh  penyearah  perlu  direduksi  agar  tidak  mengganggu  kerja  peralatan  lain  yang tersambung  pada  sumber  yang  sama. Pencegahan  ini  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan filter harmonisa. Filter harmonisa selain untuk mengurangi harmonisa yang ditimbulkan sampai dibawah standar yang diizinkan dapat juga untuk menaikkan faktor daya.
Secara  konvensional  untuk  memfilter  harmonisa  pada  penyearah  dilakukan  dengan  filter  pasif karena  harganya  lebih  murah.  Filter  pasif  terdiri  dari  sebuah  bank  filter  LC  yang  digunakan untuk  menekan  harmonisa.  Akan  tetapi  sebuah  link  filter  pasif  hanya  dapat  memfilter  satu frekuensi  harmonisa,  sehingga  dibutuhkan  sejumlah  n  link  filter  pasif  untuk  meminimalis sejumlah n harmonisa. Alternatif lain untuk filter harmonisa adalah dengan menggunakan filter LCL.  Filter  LCL  dapat  digunakan  pada  catu  daya  (sumber)  baik  satu  fasa  maupun  tiga  fasa. Filter  LCL  merupakan  filter  yang  terdiri  dari  komponen  pasif  berupa  dua  buah  induktor  dan sebuah  kapasitor.  Filter  LCL  lebih  efektif  dibandingkan  filter  L  yang  biasa,  hal  ini  disebabkan karena induktor yang digunakan lebih kecil untuk mereduksi harmonisa [1].
Permasalahan  yang  dihadapi  pada  penelitian  ini  adalah  bagaimana  cara  mentukan  besar komponen L dan komponen C dan mendesain pada filter LCL pada penyearah PWM  satu fasa full  bridge.  Tujuan  penelitian  ini  untuk  mengetahui  besar  harmonisa  yang  terjadi  yang ditimbulkan oleh pemakaian penyearah  PWM satu fasa full bridge dan selanjutnya merancang filter  LCL  yang  untuk  meredam  harmonisa  yang  terjadi  minimal  mampu  mencapai  dibawah standar IEC 1000-3-2.

## 2. Landasan Teori

## 2.1 Pengertian Harmonisa
Dalam sistem tenaga listrik dikenal dua jenis  beban  yaitu beban linear  dan beban tidak linear. Beban  linear  adalah  beban  yang  memberikan  bentuk  gelombang  keluaran  yang  linear  artinya arus  yang  mengalir  sebanding  dengan  impedansi  dan  perubahan  tegangan,  sehingga gelombangnya  bersih  dan  tidak  terdistorsi.  Tidak  semua  beban  yang  terpasang  merupakan beban linear bahkan dewasa ini sebagian besar beban yang terpasang merupakan beban tidak linier.  Pada  beban  tidak  linear  beban  tidak  lagi  menggambarkan  bentuk  gelombang  arus  dan tegangan  yang  proporsional.  Pemakaian  beban  beban  tidak  linier  akan  menghasilkan  bentuk gelombang  arus  dan  tegangan  yang  tidak  sinusoidal.  Akibatnya  akan  terbentuk  gelombang terdistorsi  yang akan menghasilkan harmonisa. Perbedaan bentuk gelombang  yang  dihasilkan oleh beban linear dan beban tidak linear dapat dilihat pada Gambar 1 dibawah ini.
(a) Beban Linear
(b) Beban tidak Linear
Gambar 1. Bentuk gelombang arus dan tegangan [5]
Gambar  1.  diatas  memperlihatkan  perbedaan  bentuk  gelombang  yang  dihasilkan  oleh  beban linier dan beban tidak linier. Bentuk gelombang  yang tidak sinusoidal ini merupakan gabungan dari  bentuk  gelombang  fundamental  dan  gelombang  yang  mengandung  sejumlah  komponen harmonisa.  Jadi  harmonisa  adalah  suatu  gelombang  arus  atau  tegangan  sinusoidal  yang frekuensinya merupakan kelipatan  bilangan bulat dari frekuensi fundamentalnya. Misalnya bila frekuensi  fundamentalnya  50  Hz  maka  harmonisa  ke-2  adalah  gelombang  sinusoidal  dengan frekuensi  100  Hz,  harmonisa  ke-3  gelombang  sinusoidal  dengan  frekuensi  150  Hz  dan seterusnya.

## 2.2 Sumber Harmonisa
IEEE    519-1992  mengidentifikasi  sumber  utama  dari  harmonisa  pada  sistem  tenaga.  Sumber harmonisa  yang  diuraikan  pada  standard  IEEE  ini  meliputi  konverter  daya  busur  peleburan, statik VAR kompensator, inverters, kendali fasa elektronika daya, cycloconverters, power suplai DC  dan  PWM.  Umumnya  sumber  yang  menyebabkan  terdistorsinya  bentuk  gelombang  arus dan tegangan dapat dibagi menjadi tiga kelompok: [7] a. Beban b. Sistem tenaga itu sendiri (seperti HVDC, SVC, FACTS, dan lain lain) c. Pembangkit (Generator sinkron)

## 2.3. Penyearah PWM
Untuk  menekan  pengaruh  negatif  dari  penyearah  aktif  maka  penyearah  menggunakan  lebih banyak  algoritma kontrol  yang  canggih. Seperti  penyearah  yang  menggunakan  semikonduktor yang dapat di switching off seperti transistor IGBT. Penyearah dikontrol dengan menggunakan modulasi  lebar  pulsa  atau  pulse  width  modulation  (PWM).  Penyearah  dikontrol  dengan  cara menggunakan bentuk arus yang diperlukan. Cara kerjanya dengan diberikan pemindahan fasa antara penggunaan arus dan sumber tegangan [20].
Bentuk rangkaian dari penyearah PWM satu fasa seperti yang tampak pada gambar 2 berikut.
Gambar 2. Rangkaian penyearah PWM satu fasa [20]
ISSN     2549-3698                                                                                            Hari Anna Lastya e-ISSN  2549-3701
Penyearah terdiri dari empat buah transistor IGBT dimana bentuknya seperti itu disebut dengan bentuk full  bridge ,  induktansi  diletakkan  di  sisi  input  dan  kapasitansi  diletakkan  di  sisi  output yang dikontrol  oleh Pulse  Width  Modulation (PWM). Tujuan untuk mengontrol penyearah  yaitu untuk  menyerap  arus  harmonisa  dari  sumber  jaringan,  dimana  sefasa  dengan  sumber tegangan.  Hal  ini  didapatkan  dengan  mengontrol  penyearah  salah  satunya  dengan  cara modulasi lebar pulsa.

## 2.4. Filter LCL
Filter  LCL  adalah  filter  pasif  yang  terdiri  dari  komponen-komponen  pasif    R,  L  dan  C,  seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Filter LCL [1]
Dari Gambar 3 tampak bahwa sebuah filter LCL terbuat dari tiga buah reactor dengan resistansi R dan induktansi L pada sisi converter, tiga reactor dengan resistansi Rf dan induktamsi Lf pada sisi jaringan, dan tiga kapasitor Cf ( masing-masing teredam dengan resistor Rd).
Prinsip  kerja  dari  filter  LCL  adalah  dengan  meng-short  circuit-kan  harmonisa  arus  yang  ada dekat dengan sumber distorsi. Ini dilakukan agar supaya menjaga harmonisa arus yang masuk tersebut  tidak  keluar  menuju  peralatan  lain  dan  sumber  supply  energi  listrik.  Filter  LCL  dapat mereduksi  harmonisa  arus  karena  arus  harmonisa  akan  mengalir  pada  reaktansi  yang  lebih rendah.
Gambar 4. Rangkaian Filter LCL pada Penyearah Terkendali Satu Fasa [1]
Prosedur  untuk  memilih  filter  LCL  menggunakan  parameter  seperti  daya  dari  penyearah  aktif, frekuensi  jaringan  dan  frekuensi  switching  sebagai  input.  Nilai  filter  diperoleh  sebagai persentase dari nilai dasar, yang diberikan dengan[15]:
(1)
(2)
(3)
Dimana:
Z b : Impendansi dasar (  ) L b : Induktansi dasar (  ) C b : Kapasitansi dasar (  ) E n
: Tegangan rms (V) S n : Daya yang diserap oleh penyearah aktif  pada kondisi rata-rata (KVA)  n : Frekuensi jaringan (Hz)
Harmonisa tegangan  pada sisi  penyearah aktif v(hsw) ≠ 0  dan harmonisa tegangan pada sisi jaringan  vg  (hsw)  =  0.  Redaman  riak  dari  sisi  converter  hingga  sisi  sumber,  dapat  dihitung dengan langkah berikut ini:
(4)
(5)
(6)
Dimana  :
,  dengan
, dengan
= frekuensi switching
= order frekuensi harmonisa =  n = Frekuensi jaringan (Hz)

## 2.5. Rancangan Filter LCL
Filter LCL akan dirancang dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1.  Tentukan  parameter  daya  output,  tegangan,  frekuensi  jaringan,  frekuensi  switching,  dan induktansi jaringan, kapasitansi filter.
2.  Pilih  daya  reaktif  yang  diserap  pada  kondisi  rata-rata,  ini  diperlukan  untuk menghitung  nilai kapasitor. Ambil x sebagai persentase penyerapan daya reaktif dibawah kondisi rata-rata.
(7)
3.  Pilih reduksi arus ripel yang diinginkan. Dengan mengetahui indeks r dan induktor luar Lg.
(8)
Dimana
LC b  SW 2 sebagai konstanta.
4.  Dengan mengetahui induktansi jaringan (L), maka induktansi filter (Lg) bisa dihitung dengan menggunakan indeks r, yang hubungan antara dua induktansi tersebut adalah:
(9)
Nilai kapasitor dibatasi pada kondisi a di atas.
ISSN     2549-3698                                                                                            Hari Anna Lastya e-ISSN  2549-3701
5.  Uji frekuensi resonansi yang diperoleh dengan cara
(10)

## 3. Metodologi Penelitian
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  metode  simulasi  dengan  menggunakan program MATLAB/Simulink untuk melihat pengaruh pemasangan filter LCL pada sisi input dari penyearah PWM satu fasa full bridge untuk mengurangi harmonisa . Langkah-langkah simulasi sebagai berikut:
a. Gambar  rangkaian  dengan  penyearah  PWM  satu  fasa full  bridge dengan  menggunakan IGBT. Dalam hal ini ada empat rangkaian kerja, yaitu Gambar 5 sampai dengan Gambar 6.
(a). Model rangkaian listrik
(b). Model Simulasi menggu n akan MATLAB/Simulink Gambar 5. Rangkaian penyearah PWM satu fasa full bridge untuk simulasi sebelum pemasangan filter LCL
(a). Model rangkaian listrik Discrete , Ts = 2e-006 s. powergu i v + - V- DC v + - V- AC v + - V IGBT Scope 1 Scop e g C E IGBT 4 g C E IGBT 3 g C E IGBT 2 g C E IGBT 1 i + - I- DC i + - I- AC [G4 ] [G2 ] [G3 ] [G1 ] [G2 ] [G3 ]
[G4 ] [G1 ] Pulse s Discret e PWM Generator 4 pulses AC Voltage Source 2 1
Discrete, Ts = 2e-006 s. powergui v + - V-DC v + - V-AC v + - V IGBT Scope1 Scope g C E IGBT 4 g C E IGBT 3 g C E IGBT 2 g C E IGBT 1 i + - I-DC i + - I-AC [G4] [G2] [G3] [G1] [G2] [G3] [G4] [G1] Pulses Discrete PWM Generator 4 pulses Cf Rf AC  Voltage Source Lg    Rg L    R 2
(b). Model Simulasi menggunakan MATLAB/Simulink Gambar 6. Rangkaian penyearah PWM  satu fasa full bridge setelah pemasangan filter LCL
b. Output penyearah PWM satu fasa full bridge dihubungkan dengan beban resistif (R).
c. Tentukan daya dan tegangan output penyearah PWM.
d. Dari daya output , dihitung besar R yang terpasang.
e. MATLAB/Simulink  untuk  melihat  bentuk  gelombang  arus  dan  tegangan  pada  sisi input maupun output , serta total THDi dan THDv yang dihasilkan (hasil ini akan memperlihatkan bentuk  gelombang  tegangan input ,  arus input ,  tegangan  dc  dan  arus  dc  serta  total  THD sebelum pemasangan filter) pada beban resistif (R).
f. Ganti  beban  resistif  (R)  dengan  beban  RL.  Nilai  R  dan  L  dihitung  dari  daya output yang terpasang.
g. Kemudian  jalankan  dengan  MATLAB/Simulink  untuk  melihat  bentuk  gelombang  arus  dan tegangan pada sisi input maupun output , serta total THDi dan THDv yang dihasilkan (hasil ini  akan  memperlihatkan  bentuk  gelombang  arus input dan  total  THD  sebelum pemasangan filter pada beban RL.
h. Dari  sub  Bab  2.4,  dapat  dihitung  harga  L g ,  L  dan  C f ,  sebagai  nilai  komponen  pada  filter LCL.
i. MATLAB  dijalankan  lagi,  untuk  melihat  bentuk  gelombang  arus  dan  tegangan  pada  sisi input serta THDi dan THDv yang dihasilkan (hasil memperlihatkan bentuk gelombang arus, tegangan,  THDi  dan  THDv  setelah  pemasangan  filter  LCL  yang  dihubungkan  ke  beban resistif (R) dan beban RL.
j. Dari hasil (e) dan (g),  dan (i) akan dianalisa hasil yang diperoleh.

## Simulasi Sebelum Pemasangan Filter LCL
Sebelum dilakukan simulasi maka terlebih dahulu  dihitung besar  tahanan (R) dan induktansi (L) yang  terpasang  pada  rangkaian  dengan  tegangan  output  dc  (Vdc)  sebesar  50%  dari  tegangan output maksimal (Vdm). Dalam hal ini harus ditetapkan besaran penyearah PWM sebagai berikut:
Tegangan input (V)
: 220 Volt
Daya Output beban (Pout) : 2000 Watt Frekuensi input : 50 Hz Frekuensi switching IGBT : 2 kHz Tegangan output maksimal (Vdm)
:
Tegangan output dc (Vdc)
: 0,5xVdm=0,5 x 199= 99 V
Arus output
ISSN     2549-3698                                                                                            Hari Anna Lastya e-ISSN  2549-3701
Tahanan beban (R)
Induktansi beban (L) : dianggap X L = R
Besarnya kapasitor perata dapat ditentukan:
Data  simulasi  dengan  program  Matlab/Simulink  untuk  penyearah  PWM  satu  fasa full  bridge pada beban  R untuk tegangan  input (Vs), arus  input (Is), tegangan dc (Vdc) dan arus dc (Idc) seperti pada Tabel 1.
Tabel  1  Hasil  simulasi  sebelum  pemasangan  filter  LCL  penyearah  PWM  satu  fasa full  bridge dengan beban R
Tabel 1 memperlihatkan arus harmonisa yang dihasilkan penyearah PWM satu fasa full bridge dengan  beban  R  hanya  harmonisa  ke-3  yang  belum memenuhi  standar  IEC  61000-3-2,  maka pada penyearah ini diperlukan pemasangan filter untuk mereduksi harmonisa ke-3.
Pada  beban  RL  untuk  menghasilkan  tegangan  dc  sebesar  99  V  pada  penyearah  terkendali perlu  diatur  sudut  penyalaan  dari  Gambar  3.1(b),  dengan  sudut  penyalaan  (  )  diatur  sebesar 158  ,  dengan  sudut  tersebut  maka  didapatkan  tegangan  dc  sebesar  100,7  V  (mendekati dengan 99 V). Untuk beban RL pada penyearah PWM satu fasa full bidge , maka menghasilkan tegangan input (Vs), arus input (Is), tegangan dc (Vdc) dan arus dc (Idc) seperti pada Tabel 2.
Tabel 2 Hasil simulasi sebelum pemasangan filter LCL pada penyearah terkendali satu fasa full converter dan penyearah PWM satu fasa full bridge dengan beban RL
Penyearah  PWM  satu  fasa full bridge Arus harmonisa maksimum diizinkan kelas D (A) Tegangan sumber (Vs) 220 V THDv 0 % I sumber (Is) 21,87 A THDi input 38,07  % Harmonisa arus input individual (A) I 1 30,93 I 3 11,75 2.3 I 5 0,74 1.14 I 7 0,22 0.77 I 9 0,10 0.4 I 11 0,06 0.33 I 13 0,01 0.21 Tegangan output (Vdc) 99,43 V Arus output (Idc) 20,29 A
Tabel  2 memperlihatkan arus harmonisa yang dihasilkan penyearah PWM satu fasa full bridge dengan  beban  RL  orde  3  arus  harmonisa  melewati  arus  harmonisa  maksimum yang  diizinkan standar IEC 61000-3-2,  maka  perlu  pemasangan  filter  LCL  untuk  mereduksi  harmonisa  dan penyearah PWM .

## Perhitungan Nilai Filter LCL
Parameter yang diperlukan untuk dapat menghitung komponen filter : Tegangan sumber (En)
: 220 V Daya output (Pn) : 2000 watt Frekuensi jaringan (f) : 50 Hz Frekuensi switching IGBT (f sw )  : 2 kHz
Setelah  parameter  dasar  ditentukan,  sehingga  dapat  dihitung  impendasi base (Zb),  induktansi base (Lb)  dan  kapasitansi base dengan  menggunakan  Persamaan  (5),  (6)  dan  (7),  maka didapatkan:
Perhitungan nilai filter LCL untuk penyearah PWM satu fasa full bridge menggunakan langkah- langkah  yang  sama,  tetapi  nilai  frekuensi switching yang  digunakan  berbeda  antara  kedua penyearah  tersebut.  Untuk  penyearah PWM yang  menggunakan  IGBT  memiliki  frekuensi switching hingga 20 kHz, tetapi pada penelitian ini frekuensi switching yang  dipilih untuk IGBT sebesar  2  kHz.  Oleh  karena  itu,  perhitungan  nilai  filter  LCL  pada  kedua  penyearah  dilakukan secara berbeda.
Penyearah PWM satu fasa full bridge Arus harmonisa maksimum diizinkan kelas D (A) Tegangan sumber (Vs) 311 V THDv 0 % I sumber (Is) 26,26 A (rms) THDi input 14,7 % Harmonisa arus input individual (A) I 1 30,93 I 3 11,75 2.3 I 5 0,74 1.14 I 7 0,22 0.77 I 9 0,10 0.4 I 11 0,06 0.33 I 13 0,01 0.21 Tegangan output (Vdc) 99,36 V Arus output (Idc) 20,28 A
ISSN     2549-3698                                                                                            Hari Anna Lastya e-ISSN  2549-3701
Perhitungan  nilai  filter  LCL  pada  penyearah  PWM  satu  fasa full  bridge dilakukan  dengan  cara yang  sama  seperti  pada  Subbab  sebelumnya,  akan  tetapi  nilai
pada  persamaan  (2.9) diganti dengan 2000 Hz.Oleh karena itu, didapatkan Nilai induktansi sisi jaringan, induktansi sisi konverter,  kapasitansi  filter,  resistansi  (Rg,  R,  Rf)    setelah  dihitung  dapat  dirangkum  seperti Tabel 3.
Tabel 3. Parameter filter LCL penyearah PWM satu fasa full bridge Parameter filter Nilai dan Satuan Induktansi sisi jaringan (Lg) 0,00112 H Induktansi sisi converter (L) 0,008 H Kapasitansi filter (Cf) 2,64  F Resistansi R filter (Rg, R, Rf) 1 

## 4. Hasil dan Analisis
4.1 Hasil
4.1.1  Hasil  simulasi  setelah  menggunakan  filter  LCL  pada  penyearah  terkendali  satu  fasa full converter dan penyearah PWM satu fasa full bridge dengan beban R
Hasil simulasi Matlab / simulink setelah menggunakan filter LCL pada penyearah PWM satu fasa full bridge dengan beban R seperti pada Gambar 11.
Gambar 11. Bentuk gelombang Vs, Is, Vdc dan Idc pada penyearah PWM satu fasa full bridge setelah pemasangan filter LCL dengan beban R
Data  hasil  pengujian  dengan Matlab/simulink dalam  bentuk  tabel  yaitu  tegangan  dan  arus harmonisa orde n dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 4 Hasil simulasi pada penyearah PWM satu fasa full bridge setelah pemasangan filter LCL dengan beban R
Hasil  simulasi Matlab / simulink setelah  menggunakan  filter  LCL  pada  penyearah PWM satu fasa full bridge dengan beban RL seperti pada Gambar 13.
Gambar 13. Bentuk gelombang Vs, Is, Vdc dan Idc pada penyearah PWM satu fasa full bridge setelah pemasangan filter LCL dengan beban RL
Data hasil pengujian dengan Matlab/simulink dalam bentuk tabel yaitu tegangan dan arus harmonisa orde n dapat dilihat pada Tabel 5.
Penyearah PWM satu fasa full bridge Arus harmonisa maksimum yang diizinkan kelas D (A) THD v 0 % THD i input 9,03  % Harmonisa arus input individual (A) I 1 6,6 I 3 0,76 2.3 I 5 0,12 1.14 I 7 0,05 0.77 I 9 0,03 0.4 I 11 0,02 0.33 I 13 0,02 0.21 Penyearah PWM satu fasa full bridge Arus harmonisa maksimum yang diizinkan kelas D (A) THD v 0 % THD i input 9,03  % Harmonisa arus input individual  (A) I 1 6,6 I 3 0,76 2.3 I 5 0,12 1.14 I 7 0,05 0.77 I 9 0,03 0.4 I 11 0,02 0.33 I 13 0,02 0.21
ISSN     2549-3698                                                                                            Hari Anna Lastya e-ISSN  2549-3701
Dari hasil simulasi Tabel 5 terlihat semua harmonisa ke-n menghasilkan arus harmonisa sudah dibawah kondisi yang diizinkan oleh standar IEC 61000-3-2.

## 4.2 Analisis
Besar  arus  untuk  masing-masing  harmonisa  baik  sebelum  pemasangan  filter  LCL  maupun sesudah  pemasangan filter LCL dan dibandingkan dengan standar IEC 61000-3-2 dapat pada penyearah PWM satu  fasa full  bridge dengan  beban  R  dapat  dilihat  bahwa  sebelum pemasangan  filter  LCL  menghasilkan  arus  harmonisa  yang  melebihi  standar IEC 61000-3-2 hanya  pada  harmonisa  ke-3  yakni  sebesar  11,75  Ampere  (data  dari  Tabel  1),  setelah pemasangan filter LCL arus harmonisa ke-3 menjadi 0,76 Ampere (data dari Tabel 5). Dengan demikian  pemasangan  filter  LCL  pada  penyearah  terkendali  satu  fasa full  converter dan penyearah PWM satu  fasa full  brid ge  dengan  beban  R  dapat  mereduksi  arus  harmonisa sehingga  arus  harmonisa  yang  dihasilkan  kedua  penyearah  menjadi  dibawah  standar IEC 61000-3-2.
Pada  beban  RL  sebelum  pemasangan  filter  LCL  pada  penyearah PWM satu  fasa full  bridge dengan  beban  RL  sebelum  pemasangan  filter  LCL  menghasilkan  arus  harmonisa  di  setiap harmonisa  ke-n  yang  melebihi  standar IEC 61000-3-2.  Arus  harmonisa  terbesar  terjadi  pada harmonisa ke 3 yakni sebesar 3,67Ampere (data dari Tabel 2), setelah pemasangan filter LCL arus harmonisa ke 3 menjadi 0,35 Ampere (data dari Tabel 6). Dengan demikian pemasangan filter LCL  pada penyearah PWM satu fasa full brid ge  dengan beban RL dapat mereduksi arus harmonisa sehingga arus harmonisa dihasilkan kedua penyearah menjadi dibawah standar IEC 61000-3-2.

## 5. Kesimpulan dan Saran

## 5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisa data dan pembahasan, maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Penyearah PWM satu  fasa full  bridge menghasilkan THD i  yang  melebihi  standar IEC 61000-3-2 . Oleh  karena  itu  perlu  direduksi  dengan  pemasangan  filter  pada  sisi  input penyearah.
2. Salah  satu metode  yang  dapat  digunakan  untuk mengurangi  nilai  arus  harmonisa  dari penyearah PWM satu fasa full bridge adalah dengan pemasangan filter LCL.
3. Pada penyearah PWM satu fasa full bridge dengan beban R sebelum pemasangan filter LCL  menghasilkan  arus  harmonisa  yang  melebihi  standar IEC 61000-3-2  hanya  pada harmonisa  ke-3  yakni  sebesar  11,75  Ampere,  setelah  pemasangan  filter  LCL  arus harmonisa ke-3 menjadi 0,76 Ampere.
4. Pada  penyearah PWM satu  fasa full  bridge dengan  beban  RL  sebelum  pemasangan filter  LCL  menghasilkan  arus  harmonisa  yang  melebihi  standar IEC 61000-3-2  hanya pada harmonisa ke 3 yakni sebesar 3,67 Ampere, setelah pemasangan filter LCL arus harmonisa ke 3 menjadi 0,35 Ampere.

## 5.2.  Saran
Adapun saran-saran yang diberikan yaitu:
a.  Untuk  masa  yang  akan  datang  kiranya  setiap  penyearah  terkendali  dan  penyearah PWM sudah dilengkapi dengan filter dan mencantumkan nilai THDi yang dihasilkannya. b.  Pemakaian filter LCL pada sisi input penyearah terkendali dan penyearah PWM masih dapat  dikembangkan  lagi  analisanya  ke  faktor  daya  beban  sehingga  masih  perlu dianalisa pengaruh pemsangan filter LCL terhadap faktor daya beban.

## REFERENSI
[1] Liserre,  Marco  dkk,  Design  and  Control  of  an  LCL  Filter  Based  Three  Phase  Active  Rectifier,  IEEE vol. 41, no. 5,September/Oktober 2008.
[2] Darwin Rivas, Luis Morán,  Juan W. Dixon José R. Espinoza, Improving Passive Filter Compensation Performance With Active Techniques, IEEE vol. 50, no. 1 February 2003.
[3] Pranavi Chowdari Tella, The Study of Single Phase Diode Rectifiers with High Power Factor and Low Total Harmonic Distortion, University of Missouri, Columbia. 2005
[4] Nor Farahaida Abdul Rahman. Single Phase Hybrid Active Power Filter Using Single Switch Parallel Active Filter and Simple Passive Filter, Universiti Teknologi MARA Shah Alam, Malaysia. 2009
[5] ABS. Guidance On Control Of Harmonic In Electrical Power System. 2006
[6] Lundquist,  Johan. “On  Harmonic  Distortion  in  Power  Systems,”  Department  Electric  Power Engineering, Chalmers University Of Technology, Goteborg, Sweden. 2001.
[7] Grady Mack. Understanding Power System Harmonics University of Texas at Austin. 2005
[8] Ward Jewell dan Daniel J. Ward. “Single Phase Harmonic Limits,” Wichita State University. 2002
[9] Kapur, Virat. “Theoretical Modelling Of Single Phase Power Electronics  Loadsto Predict Harmonic Distortion  At  Distribution  Feeder  Network  Using  A  Reverse  Optimation  Solution.  The  University  Of Texas At Austin (Doctor of Philosophy Dissertation). 2009.
[10]  Basu,  Supratin. “PFC  Strategies  In  Light  Of  EN66  61000-3-2,  Department  Of  Power  Electronics Norwegian University Of Science And Technology, Trondheim, Norway.
[11]  Basu,Supratin.  Single  Phase  Active  Power  factor  Correction  Converter,  Chalmers        University Technology, Goteborg, Sweden. 2006
[12]  Muhammad Rashid. Power Electronics, Circuit Devices and Application,, Third Edition, Prentice Hall. 2004.
[13]  Martti Tuomainen. Harmonics And Reactive Power Compensation in Practice, Nokian Capasitor, EN- TH-04-11. 2004.
[14] Xiadong Liang dkk, “Investigation Of Input HarmonicDistortion Of Variable  Frequency Drives, IEEE 1-4244-1291-9, 2007.
[15]  Een  Tariyana,  Slamet  Riyadi,  studi  komparasi  pengontrolan  arus  masukan  pada  penyearah  PWM tiga-fasa dengan tiga saklar dan dua saklar, Bandung.
[16]  Jose  R.  Rodriguez,  Juan  W.  Dixon,  Jose  R.  Espinoza,  Jorge  Pont,  Pablo  Lezana.  PWM Regenerative  Rectifiers:  State  of  the  Art,  IEEE  transaction  on  industrial  electronics,  vol.  52,  No.1, Februari 2005, pp 5-21. 2005
[17]  J. Bauer, Single-Phase Pulse Width Modulated Rectifier, Vol. 48 No. 3/2008
[18]  Husein A. Kazeem. Low Pass Broadband Harmonic System, World Academy of Science Engineering Technology. 2005
[19]  Sukin  Park,  Jeong-hyoun  Sung,  Kwanghee  Nam.  New  Hybrid  Parallel  Active  Filter  Configuration Minimizing Activ. 2000
[20} www.mtecorp.com ,  (09/30/2011),  Solution  economics  for  meet  Harmonic  Distorsion  Limit,
Http://electrical17.wordpress.com/2011/01/29/elektronika-daya/#more-27