Abstrak —Penggunaan  motor brushless DC  telah  banyak digunakan  dalam  berbagai  bidang  seperti  peralatan  rumah tangga  maupun  industri  dikarenakan  motor  ini  memiliki struktur  yang  sederhana,  efisiensi  dan  torsi  yang  tinggi,  serta menggunakan konsep komutasi elektris yang berbeda dari motor DC  lainnya.  Namun  pengoperasian  pada  umumnya  yang menggunakan  sumber  AC,  penyearah  serta  inverter  membuat tingginya nilai harmonisa arus (THD) sebesar 73,33% dan power factor sebesar  0,645  dimana  nilai  ini  kurang  baik  dalam pengaplikasiannya.Pada  penelitian  ini  akan  dikaji  mengenai proses power  factor  correction yang  mereduksi  harmonisa  arus (THD)  sumber  AC  dengan  menggunakan zeta  converter dalam pengaplikasian  motor brushless DC,  serta  pengoperasian  motor dengan  mengamati  respon  motor  terhadap  kecepatan  referensi yang  berubah-ubah  dan  mengamati  kestabilan  motor  terhadap pembebanan  yang  bervariasi.  Dalam  menerapkan  metode  yang dilakukan pada penelitian ini, pengoperasian motor brushless DC yang telah dirancang dapat bekerja dengan baik meliputi respon motor  yang  dapat  mengikuti  kecepatan  referensi  yang  berubah- ubah, serta kestabilan motor dalam mempertahankan kecepatannya  pada  pembebanan  yang  bervariasi.  Proses power factor  correction dapat  meningkatkan  kualitas  daya  pada berbagai  kecepatan  dan  mode  penerapan  yang  berbeda-beda, dimana  peningkatan  tersebut  membuktikan  kinerja  yang  baik dalam sistem ini dan memiliki nilai kualitas daya yang baik.
Kata  Kunci — Zeta  Converter,  Brushless  DC,  Power  Factor, Pengaturan Kecepatan, Harmonisa arus

## I. P ENDAHULUAN
OTOR Brushless DC  memiliki  struktur  yang  sederhana, efisiensi yang tinggi, torsi yang tinggi, dan sebagainya. Motor ini  banyak  digunakan  pada  aplikasi  di  bidang aerospace , robotik,  industri  proses,  peralatan  rumah  tangga,  peralatan mesin  yang  presisi,  dan  lain-lain  [1].  Konstruksi  dari  motor brushless DC  sangat  mirip  dengan  motor  sinkron  AC.  Motor ini  memiliki proses pendeteksian posisi dari rotor pada motor (kutub  magnet)  untuk  menghasilkan  sinyal  yang  dapat mengontrol proses komutasi secara elektris. Sensor yang biasa digunakan  pada  motor  ini  adalah  Hall,  tetapi  beberapa  motor ada yang memakai sensor optik [2].
Dalam  pengoperasiannya,  motor  brushless  DC  biasanya dioperasikan  pada  metode  yang  konvensional,  dimana menggunakan  diode  bridge  rectifier  (DBR)  dengan  nilai kapasitor  dc-link  yang.  Akibatnya  akan  membuat  tingginya nilai  harmonisa  arus  (THD)  yang  ada  pada  sisi  sumber  AC. Sehingga  nilai-nilai  kualitas  daya  pada  sumber  AC  menjadi perhatian yang semakin bertambah penting [3].
Dalam banyaknya permasalahan dalam kualitas daya, dapat dilakukan  pemecahan  masalah  seperti  menggunakan  filter pasif,  filter  aktif  dan  filter  hybrid  yang  biasanya  digunakan bersamaan  dengan  penyearah  konvensional.  Metode-metode seperti  ini  biasa  digunakan  pada  kapasitas  daya  yang  cukup tinggi, dan pada sistem yang telah ada (existing). Penggunaan filter seperti ini terlihat cukup  mahal, kurang  menguntungkan dan  bisa  saja  ada  losses  lainnya  yang  dapat  mengurangi efisiensi  dari  sistem  secara  keseluruhan  [4].  Cara  lain  adalah dengan  menggunakan  konverter  single-stage  high  power factor,  konverter  power  factor  correction  (PFC),  konverter PFC single-stage isolated dengan input universal, dan lain-lain [5].  Pada  konverter  PFC  dapat  dioperasikan  pada  Continuous Inductor  Current  Mode  (CICM)  atau  Discontinuous  Inductor Current  Mode  (DICM).  Akan  tetapi  untuk  aplikasi  daya rendah,  mode  DICM  lebih  cocok  daripada  mode  CICM  yang lebih  cocok  untuk  aplikasi  daya  tinggi  [6,7].  Zeta  Converter akan digunakan karena dapat menaikkan maupun menurunkan tegangan  dan  pengoperasiannya  sebagai  PFC  Converter  yang baik [6].
Berdasarkan  pertimbangan  pada  permasalahan  yang  ada, dilakukan  penelitian  mengenai  Zeta  Converter  dalam pengaplikasian  motor  brushless  DC  yang  dapat  memperbaiki power factor dan mereduksi harmonisa arus, dan juga sebagai kontrol  kecepatan  motor.  Konverter  ini  digunakan  dan  dapat dioperasikan  dalam  dua  mode  operasi  konverter,  dan  di  tiap modenya  akan  menggunakan  metode  kontrol  PFC  yang berbeda,  dan  tentunya  memiliki  karakteristik  yang  berbeda sesuai kebutuhan aplikasi.

## II. D ASAR TEORI

## A. Prinsip Kerja dan Komutasi Motor Brushless DC
Pada  motor brushless DC,  interaksi  magnet  terjadi  antara kumparan  pada  stator,  magnet  permanen  pada  rotor,  dan struktur  besi  pada  keduanya.  Adapun  gaya  Lorentz  yang disebabkan medan magnet:
⃗ ⃗⃗ (1) Dimana,  I  adalah  arus  vektor  sepanjang  kumparan,  L  adalah panjang  konduktor,  dan  B  adalah  medan  magnet  vektor. Sedangkan F adalah gaya Lorentz yang dihasilkan [7].

## Perancangan
Zeta Converter yang dilengkapi Power Factor Correction pada Aplikasi Pengaturan Kecepatan Motor Brushless DC
Adhika Prajna Nandiwardhana, Heri Suryoatmojo, dan Mochamad Ashari Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail : adhikaprajna@gmail.com, suryomgt@gmail.com, asharimd@yahoo.com
M
Gambar 2. Bentuk sinyal Hall dan tegangan motor [8]
Proses  komutasi  elektris  dilakukan  dengan  menggunakan sensor  Hall  yang  diletakkan  pada  motor.  Secara  keseluruhan akan didapat bentuk gelombang tiap sensor dengan lebar pulsa sebesar          entuk  dari  tegangan  motor trapezoidal ) memiliki  beda  fasa  sebesar  120  dan  bergantung  pada sensing sinyal Hall seperti gambar 2.

## B. Zeta Converter
Zeta  Converter merupakan  salah  satu  jenis  dari  konverter buck-boost,  akan  tetapi  memiliki  kelebihan  yaitu  karena memiliki  polaritas  output  yang  tidak  terbalik  seperti  pada gambar 3 [11].
Gambar 3. Skema rangkaian Zeta Converter [9]
Pada  konverter  ini  terdapat  dua  siklus  yaitu  mode  saklar  ON dan  OFF  dimana  akan  didapat  persamaan duty  cycle serta persamaan  nilai komponen tiap konverter berdasarkan analisa rangkaian hukum Kirchhoff.
( D D ) o in I in I o
D o o in
Sesuai  dengan  penurunan  persamaan  yang  dilakukan  pada analisa rangkaian, nilai komponen konverter adalah:
Li in D I Li f s Lo in D I Lo f s C DC D
C f L
dimana, Vin  merupakan tegangan rata-rata ( average ) sumber, D  adalah duty  cycle ,  fs  adalah  frekuensi switching konverter, dan L adalah beban.
Untuk  nilai  dari  kapasitor dc-link memiliki  persamaan sebagai berikut [10]:
C d P o f o o
dimana,  Po  adalah  daya  yang  digunakan,  f  adalah  frekuensi line AC yang digunakan, dan Vo adalah tegangan output yang ditentukan.

## C. Penyearah Gelombang Penuh
Gambar 4. Rangkaian penyearah gelombang penuh [11]
Fungsi dari penyearah gelombang penuh secara umum sama seperti  penyearah  setengah  gelombang.  Rangkaian  dari penyearah  gelombang  penuh  diilustrasikan  pada  gambar  4 [11]. Persamaan  tegangan  rata-rata  ( average )  pada  penyearah ini adalah:
o m
dan tegangan rms yang dihasilkan adalah [12]:
o m √
m
dimana, Vm merupakan tegangan puncak dari sumber AC.

## D. Inverter Tiga Fasa
aklar  pada  inverter  memiliki  urutan  konduksi  yang er eda- eda   se uah  proses  konduksi  terjadi  setiap  interval waktu      atau dengan per edaan sudut se esar    . Saklar S1 dan  S4,  begitu  pula  dengan  S2,S5  dan  S3,S6  berkonduksi secara  berkebalikan,    hal  ini  harus  dilakukan  agar  tidak close secara bersamaan. Untuk mengontrol tegangan output inverter six-step, tegangan DC input harus diubah-ubah.
Gambar 5. Rangkaian Inverter Tiga Fasa [11]

## E. Filter DC
Pada  rangkaian  PFC,  digunakan  filter  DC . Untuk mendapatkan input  displacement  factor (IDF)  yang  tinggi (IDF  = ),  nilai  kapasitor  harus  diminimalisir,  sehingga nilai kapasitor maksimum adalah [13]:
Cmax I m m tan cos IDF
Induktor  digunakan  untuk  mendapat  komposisi  yang  cocok dengan kapasitor pada filter ini [14]:
L f C C f dimana,  Im  dan  Vm  adalah  arus  dan  tegangan  maksimum sumber AC, dan fc adalah frekuensi cut-off .

## F. Korelasi Antara Power Factor dengan Harmonisa
Total Harmonic Distortion (THD) merupakan satuan untuk mendefinisikan distortion  factor dari  arus  maupun  tegangan. Untuk power  factor dibagi  menjadi  tiga,  yaitu displacement PF yang merupakan perbedaan sudut fasa gelombang tegangan dan arus (cos( - , distortion PF yang berhubungan dengan harmonisa, dan true PF yang merupakan rasio total daya input [15].  Untuk  persamaan  THD  dan  PF  didapat  persamaan sebagai berikut:
HD I √∑ Ikrms k
I rms = √∑ Ik k I PF dist √ ( HD )
Sehingga untuk mencari nilai true PF menggunakan perkalian antara displacement PF dengan distortion PF [16]:
PF true PF disp PF dist P avg rms I rms √ ( HD )

## G. Sistem Kontrol Otomatis
Sistem  kontrol  otomatis  diperlukan  untuk  menjaga kontinuitas  dan  kestabilan  kecepatan  motor  dan  untuk memperbaiki  sinyal error dan  respon  suatu  sistem.  Terdapat dua  kontroler,  yang  pertama  kontroler  proporsional  yang memiliki  fungsi  untuk  mengubah  respon  pada  saat  transien agar  sesuai  dengan set  point nya  pada  kondisi  saat settling time . Kedua adalah Kontroler integrator yang digunakan untuk menghilangkan error pada  saat steady  state dengan menggunakan prinsip pengintegralan. Konstanta pada kontroler integrator ini berpengaruh pada cepat atau lambatnya respon sistem dan dalam menghilangkan offset sistem [17].
III. P ERANCANGAN Z ETA C ONVERTER D AN P EMODELAN SI STEM K ONTROL K ECEPATAN M OTOR B RUSHLESS DC B
ERBASIS
P OWER F ACTOR C ORRECTION

## A. Konfigurasi Sistem
Gambar 6. Konfigurasi sistem kontrol kecepatan motor brushless DC
Sistem  penggerak  motor brushless DC  ini  menggunakan sumber  listrik  AC, diode  bridge  rectifier (DBR),  filter  DC,
zeta converter , dan inverter khususnya voltage source inverter (VSI).  Tegangan  yang  digunakan  sebesar  220Vrms  dengan Vpeak  sebesar  311.127V  dan  tegangan  sumber  minimal sebesar  180Vrms  dengan  Vpeak  sebesar  254.558V  serta frekuensi sebesar 50Hz.
Tabel 1.
Parameter Motor Brushless DC Parameter Nilai Voltage 100Vdc Rated Power 874 W No Load Speed 2920 rpm Rated Speed 2820 rpm Rated Current 10.2 A Rated Torque 2.9588 Nm R (resistansi terminal) Ω L (induktansi terminal) 1.71mH Torque Constant (Nm/amp) 0.3269 Speed Constant (rpm/V) 29.2397 No. of Poles (P) 8 Rotor Inertia 0.00049399 kg. Mech. Time Constant 1.9ms
Zeta  Converter digunakan  untuk  menurunkan  tegangan sumber DC yang besarnya adalah 198,71V ( maximum average voltage )  pada  kondisi  nominal  atau  162,139V  ( minimum average voltage ) ke tegangan sebesar 100V (average voltage). Inverter  digunakan  untuk  menyuplai  motor,  dan switching inverter  didapat  dari sensing sensor  Hall  pada  motor.  Sistem kontrol kecepatan dengan kecepatan referensi yang diatur dan dibandingkan  dengan  sensor-sensor  pada  sistem  ini,  dimana kontrol  ini  akan  mengatur switching konverter.  Motor  yang digunakan  produk  MOOG  Components  Group  dengan  tipe BN42-53IP kode belitan 03.

## B. Pemodelan  Kontrol  Logika  Motor  Brushless  DC  terhadap VSI Berbasis Sensor Hall-Effect
Sinyal yang dihasilkan oleh sensor Hall akan masuk ke On- Off  Controller  pada  rangkaian,  dimana  tiap  sensornya  (Ha, Hb,  dan  Hc)  mengirimkan  sinyal  ke  dua  gerbang switching dengan salah satu gerbang yang sinyal masukannya di invert .
Gambar 7. Rangkaian Feedback Motor berbasis Sensor Hall Sehingga  dengan  metode  kontrol  logika  yang  dirancang akan  dihasilkan  proses switching inverter  yang  berbeda-beda pada  tiap  gerbangnya.  Proses  dari  pergantian switching tiap gerbang  pada  inverter  dapat  ditunjukkan  dan  dijabarkan  pada tabel 2.
Tabel 2. Proses pendeteksian sinyal sensor Hall Sudut Ha Hb Hc S1 S2 S3 S4 S5 S6 0-60 0 -1 1 0 0 0 1 1 0 60-120 1 -1 0 1 0 0 1 0 0 120-180 1 0 -1 1 0 0 0 0 1
180-240 0 1 -1 0 0 1 0 0 1
240-300 -1 1 0 0 1 1 0 0 0 300-360 -1 0 1 0 1 0 0 1 0

## C. Perancangan Zeta Converter
Pada  perancangan  ini,  ditetapkan  daya  maksimum  yang digunakan  sebesar  900W  pada  kondisi rated dan  daya minimum sebesar 6,3W. Tegangan DC yang ditentukan adalah 30V  (minimum)  dan  100V  (maksimum)  dan  frekuensi switching yang digunakan adalah 20kHz.
Nilai induktor input akan dihitung dengan dua  mode DCM dan CCM. Nilai dari induktor didapat dari persamaan:
Li in D I Li fs s fs Pi ( dc dc  in )
Pada  mode  DCM  akan  ditentukan  nilai ripple sebesar  2, dimana ini merupakan nilai kritis pada kondisi DCM:
Li s
fs Pi ( dc dc  in )
avg min fs Pmax ( dc max dc max avg min ) =        mH Li avg min fs Pmin ( dc min dc min avg min )
=       mH Pada mode DCM, nilai induktor yang digunakan pada kondisi: Li   Li Li          mH Sehingga ditetapkan nilai Li mode DCM sebesar 40µH. Dalam  mode  CCM,  ditentukan  nilai ripple sebesar  0,15 nilai induktor input adalah:
Li avg min fs Pmax ( dc max dc max avg min )
=       mH Nilai induktor output (Lo) dapat ditentukan pula melalui persamaan:
Lo in D I Lo f s dc max avg min fs ( avg min P max ) ( dc max dc max avg min ) =      mH
Untuk nilai kapasitor intermediate ( ) C dc D C fs L Pmax dc max avg max fs
=      F
Sedangkan untuk nilai kapasitor dc-link adalah:
C d Pi f   dc  dc Pmax f line dc max =      mF

## D. Perancangan Filter DC
Pada perancangan filter  dihitung nilai kapasitor dengan sudut se esar    dan induktor  erdasarkan persamaan
C f max Pmax √ s f line m tan              nF
Berdasarkan perhitungan, ditentukan C f sebesar 300nF.
L f C C f mH
Frekuensi cut-off yang digunakan adalah f .
E. Sistem  Kontrol  Kecepatan  Motor  dan  PFC  untuk Switching Konverter
Pada  sistem  kontrol  ini,  untuk  mengontrol  pengoperasian motor  memerlukan  umpan  balik  ( feedback )  dari  motor  yang digunakan  tersebut  untuk  mendapatkan  nilai  yang  akan dibandingkan menjadi nilai error dan nantinya akan diperbaiki melalui kontroler sehingga motor yang diatur dapat beroperasi sesuai  yang  diinginkan.  Dalam  sistem  ini  digunakan  kontrol metode Average Current dan Hysteresis Current .
Gambar 8. Sistem kontrol metode Average Current
Pada  kontrol Average  Current digunakan  PI1  dengan konstanta Kp = 0,01 dan Ki = 0,1 serta PI2 dengan konstanta Kp  =  10  dan  Ki  =  5.  Sedangkan  pada Hysteresis  Current menggunakan konstanta Kp = 0,01 dan Ki = 0,1.
Gambar 9. Sistem kontrol metode Hysteresis Current

## IV. H ASIL S IMULASI S ISTEM DAN A NALISIS D ATA
A. Pengoperasian Motor Brushless DC Metode

## Konvensional
Sistem  dengan  metode  konvensional  ini  menggunakan sumber AC dan penyearah untuk menyearahkan sumber listrik AC tersebut, akan tetapi setelah sumber disearahkan langsung masuk sebagai input dari inverter . Pada hasil simulasi metode konvensional ini, diamati tegangan dan arus pada sumber AC seperti yang ditunjukkan pada gambar 11.
Gambar 10. Motor Brushless DC Metode Konvensional
Gambar 11. Gelombang Tegangan dan Arus Sumber AC
Berdasarkan  grafik,  nilai  dari  THD  arus  yang  terukur  adalah sebesar  73,33%  dan displacement  power  factor sebesar  0,8. Setelah dilakukan perhitungan, nilai true power factor didapat dari  perkalian displacement  power  factor dengan distortion power  factor ,  sehingga  nilai  dari true  power  factor sebesar 0,645.  Nilai  ini  masih  tergolong  kurang  baik  dalam pengaplikasiannya.

## B. Analisis  Sistem  Kontrol  Kecepatan  Motor  Brushless  DC dengan Zeta Converter
Konverter  pada  sistem  ini  dioperasikan  dalam  dua  mode, yaitu  mode  DCM  dan  CCM.  Untuk  rangkaian  kontrol  PFC dirancang  untuk  mengatur  kecepatan  dari  motor  yang digunakan.  Menggunakan  umpan  balik  berupa  kecepatan aktual, sensing tegangan sumber AC, dan sensing arus sumber di  sisi  DC.  Proses power  factor  correction dilakukan perbandingan antara bentuk gelombang tegangan dengan arus pada  sumber.  Dalam  mengolah  sinyal  kecepatan,  dipengaruhi oleh  konstanta  Kp  dan  Ki,  sehingga  respon  motor  dalam mencapai steady state kisaran waktu 0,4 sekon. Dalam proses power  factor  correction ,  dilakukan  perbandingan  antara tegangan  dan  arus  sumber  AC,  hasil  tersebut  dapat  terlihat seperti gambar 12.
Gambar 12. Perbandingan Tegangan dan Arus Sumber AC

## C. Pengujian  Sistem  Kontrol  Motor  Brushless  DC  dengan Metode yang Berbeda
Pada  mode  ini  akan  diamati  pengujian  motor  terhadap kecepatan  referensi  yang  berubah-ubah  dan  torsi  beban  yang berubah.  Pengujian  kecepatan  akan  diatur  mulai  kecepatan 1800  rpm  ke  2500  rpm  lalu  1000  rpm.  Respon  motor  dapat terlihat  seperti  gambar  13,  dimana  pada  saat  perubahan kecepatan referensi, kecepatan motor akan mengikuti referensi tersebut.  Pada  kedua  mode  DCM  dan  CCM,  respon  motor dalam perubahan kecepatan terbilang sama dengan respon dari 1800 rpm ke 2500 rpm selama 0,075 sekon dan dari 2500 rpm ke 1000 rpm selama 0,1 sekon.
Gambar 13. Respon Motor Dalam Perubahan Kecepatan
Untuk  pengujian  beban  yang  berubah-ubah,  ditentukan perubahan  beban  dari  sebesar  2,9588  Nm,  ke  0,5  Nm  lalu  ke 1,5 Nm. Respon dari motor terhadap perubahan beban dengan kecepatan  yang  sama  dapat  dilihat  pada  gambar  14.  Pada pengujian  beban  dalam  mode  DCM,  perubahan  beban  dari 2,9588 Nm ke 0,5 Nm akan dicapai steady state dalam waktu 0,45  sekon,  sedangkan  pada  mode  CCM  dalam  waktu  0,35 sekon.  Untuk  perubahan  beban  dari  0,5  Nm  ke  1,5  Nm  pada mode  DCM  dicapai steady  state dalam  waktu  0,475  sekon, sedangkan pada mode CCM dalam 0,4 sekon.
Pada pengujian beban dalam mode DCM, perubahan beban dari  2,9588  Nm  ke  0,5  Nm  akan  dicapai steady  state dalam waktu  0,45  sekon,  sedangkan  pada  mode  CCM  dalam  waktu 0,35  sekon.  Untuk  perubahan  beban  dari  0,5  Nm  ke  1,5  Nm pada  mode  DCM  dicapai steady  state dalam  waktu  0,475 sekon,  sedangkan  pada  mode  CCM  dalam  0,4  sekon.  Pada pengujian  beban  ini  didapat  bahwa  mode  CCM  memiliki respon motor yang lebih cepat dari mode DCM.
Gambar 14. Respon Motor Dalam Perubahan Torsi Beban
D. Perbandingan Sistem Kontrol Kecepatan Motor Brushless DC Menggunakan Zeta Converter dengan Metode Berbeda
Perbandingan  yang  akan  dilakukan  adalah  performa  sistem dalam  memperbaiki power  factor dan  mengurangi  harmonisa pada arus di sisi sumber AC, dimana pada tiap metode kontrol memiliki  performa  yang  berbeda  dengan  penggunaan  motor dalam kondisi beban rated . Tabel 3. Perbandingan Pada Kecepatan Bervariasi Metode Average Current Mode Kecepatan (rpm) DCM CCM THDi (%) TPF THDi (%) TPF 750 11.4 0.9916 13.9 0.9876 1000 7.63 0.9963 9.48 0.994 1250 5.98 0.9977 7.53 0.9965 1500 4.54 0.9986 6.04 0.9977
1750
3.73 0.999 5.25 0.9983
2000
3.09 0.9993 4.47 0.9987
2250 2.82 0.9994 3.94 0.999 2500 2.66 0.9995 3.51 0.9991
Pada  pengujian  sistem  dengan  kecepatan  yang  bervariasi, seiring  dengan  naiknya  kecepatan,  nilai  THD  pada  arus  akan semakin  rendah  begitupun  dengan  nilai power  factor yang meningkat  meski  tidak  signifikan.  Dalam  kondisi  ini,  mode DCM  lebih  unggul  dibanding  mode  CCM  karena  dapat  lebih mereduksi THD dan menaikkan power factor secara baik. Tabel 4.
Perbandingan Pada Tegangan Sumber Bervariasi Metode Average Current Mode Tegangan (V) DCM CCM THDi (%) TPF THDi (%) TPF 180 3.23 0.9991 3.46 0.9991 200 2.83 0.9994 3.45 0.9992 220 2.66 0.9995 3.51 0.9991
Saat  pengujian  perbedaan  tegangan  AC,  mode  DCM  akan memburuk  pada  tegangan  dibawah  220V,  sedangkan  nilai THD  dan power  factor relatif  stabil  pada  mode  CCM,  meski performa optimalnya pada tegangan 200V.
Hasil  dengan  metode Hysterisis  Current mirip  dengan metode  sebelumnya,  nilai  THD  arus  semakin  berkurang  dan nilai power  factor semakin  meningkat  seiring  dengan meningkatnya  kecepatan  motor.  Metode  ini  sedikit  lebih  baik pada  kondisi  kecepatan rated dan  memiliki range performa yang lebih rapat.
Tabel 5.
Perbandingan Pada Kecepatan Bervariasi Metode Hysteresis Current Mode Kecepatan (rpm) DCM CCM THDi (%) TPF THDi (%) TPF 750 8.15 0.9948 12.6 0.9895 1000 6.08 0.9974 8.92 0.9948 1250 4.69 0.9984 6.78 0.997 1500 3.73 0.9990 5.45 0.9981 1750 3.1 0.9993 4.57 0.9987 2000 2.71 0.9994 3.96 0.999 2250 2.48 0.9995 3.6 0.9992 2500 2.37 0.9996 3.33 0.9992 Tabel 6.
Perbandingan Pada Tegangan Sumber Bervariasi Metode Hysteresis Current Mode Tegangan (V) DCM CCM THDi (%) TPF THDi (%) TPF 180 2.95 0.9993 3.1 0.9992 200 2.47 0.9995 3.02 0.9993 220 2.37 0.9996 3.33 0.9992
Pada metode ini, sama seperti metode average current yaitu mode  DCM  lebih  baik  dari  CCM,  meski  CCM  lebih  stabil. Hanya  saja  metode  ini  sedikit  lebih  baik  performanya  dalam mengurangi nilai THD arus dan meningkatkan power factor .

## V. K ESIMPULAN
Sesuai  dengan  hasil  simulasi  dan  analisis  yang  telah dilakukan, didapat beberapa kesimpulan: 1. Sistem  pengaturan  kecepatan  motor brushless DC menggunakan zeta  converter dapat  memperbaiki  kualitas daya  dari  nilai  THD  sebesar  73,33%  dan power  factor sebesar 0,803 menjadi nilai THD berkisar antara 2-3% dan power factor hingga 0,999.
2. Pengujian  sistem  pengaturan  kecepatan  motor brushless DC  dengan  kecepatan  referensi  yang  bervariasi  dapat berjalan  dengan  baik  karena  putaran  motor  dapat mengikuti kecepatan referensi.
3. Pengoperasian  motor  pada  kecepatan  yang  konstan  tetap stabil pada pembebanan yang bervariasi.
4. Pengoperasian sistem pada mode DCM lebih unggul dalam memperbaiki power  factor dibandingkan  dengan  mode CCM.  Tetapi  saat  pengaturan  kecepatan  motor,  mode CCM  memiliki  respon  yang  sedikit  lebih  cepat dibandingkan mode DCM.
5. Pengujian  dengan  menggunakan  dua  metode  kontrol  PFC yang  berbeda  menghasilkan  perbedaan  pula,  dimana  pada kontrol PFC hysteresis current dapat mereduksi harmonisa arus  sedikit  lebih  baik  dibandingkan  kontrol  PFC average current.

## D AFTAR P USTAKA
[1] Xia   C L    “ Permanent  magnet  brushless  DC  motor drives and controls ”  Wiley Press   eijing      .
[2] Kenjo  dan      Nagamori   “ Permanent  Magnet Brushless  DC  Motors ”   Clarendon  Press   Oxford   U K 1985.
[3] ingh and     ist   “ Power  quality  improvement  in  a zeta  converter  for  brushless  DC  motor  drives ” IET  Sci. Meas. Technol. , Vol. 9, Iss. 3, pp. 351-361, 2015.
[4] Singh,  B.,  Singh,  B.N.,  Chandra,  A.,  Al-Haddad,  K., Pandey   A    Kothari   D P    “ A  review  of  single-phase improved  power  quality  AC-DC  converters ” IEEE Trans. Ind. Electron. , vol. 50, no. 5, pp. 962-981, 2003.
[5] Singh,  B.,  Singh,  S.,  Chandra,  A.,  Al-Haddad,  K., “ Comprehensive  study  of  single-phase  AC-DC  power factor corrected converters with high-frequency isolation ” IEEE  Trans.  Ind.  Inf. ,  vol.  7,  no.  4,  pp.  540- 556, 2011.
[6] ingh         ingh     P    Dwivedi        “ AC-DC  zeta converter for power quality improvement of direct torque controlled  PMSM  drive ” Korean  J.  Power  Electron. , vol. 6, no. 2, pp. 146-162, April 2006.
[7] Case   tudy   “ imple  Analysis  for   rushless  DC Motors”  Massachussetts Institute of  echnology  MI  .
[8] ajne   Milan   “Generate  your  own  commutation  ta le Trapezoidal  control  3-phase  BLDC  motors  using  hall sensors” U L https://e2e.ti.com/blogs_/b/motordrivecontrol/archive/20 13/11/08/generate-your-own-commutation-table- trapezoidal-control-3-phase-bldc-motors-using-hall- sensors>, November, 2013.
[9] P. Ramesh Babu, S.Ram Prasath dan R.Kiruthika, ”Simulation  and  Performance  Analysis  of
CCM  Zeta  Converter  with  PID  Controller” ,  2015 International  Conference  on  Circuit,  Power  and Computing  Technologies  (ICCPCT),  pp.  1-7,  Nagercoil, March 2015.
[10] Application  Note   “PFC   oost  converter  design  guide” Infineon Technologies AG, 2016.
[11] W   Hart   Daniel   “ Power  Electronics ”   McGraw-Hill, New York, USA, 2011.
[12] ashid  Muhammad H   “ Power Electronics Handbook ” Academic Press, Florida, USA, 2001.
[13] Vlatko  Vlatkovic,  Dusan  Borojevic  dan  Fred  C.  Lee, “ Input  Filter  Design  for  Power  Factor  Correction Circuits ”  IEEE  ransactions on Power Electronics   ol 11, No. 1, pp. 199-205, January 1996.
[14] B. Singh and V. Bist, “A PFC Based BLDC Motor Drive Using  a  Bridgeless  Zeta  Converter” ,  Industrial
Electronics  Society,  IECON  2013,  pp.  2553-2558, Vienna, 2013.
[15] Cividino Lorenzo “ Power Factor, Harmonic
Distortion; Causes, Effects and Consideration ” Telecommunications Energy Conference  IN ELEC ’ pp. 506-513, Washington, DC, Oktober 1992.
[16] W  Mack Grady dan  o ert J  Gilleskie  “ Harmonics and How  They  Relate  to  Power  Factor ”   Proc   Of  the  EP I Power Quality Issues & Opportunities Conference (PQA ’      an Diego  CA, November 1993.
[17] Fahmi   Ahmad  Afif   “ Sistem  Pengereman  Elektris Brushless  DC  Motor  Menggunakan  Bidirectional
Inverter  Untuk  Aplikasi  Kendaraan  Listrik ”   Laporan Tugas  Akhir  Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember, 2013.