## JEPCA

## Perancangan Regulasi Tegangan AC - DC Menggunakan Filter Pasif
Agus Prasetyo, Fajar Bima D.R, Hendi Matalata *
Jurusan Teknik Listrik, Fakultas Teknik, Universitas Batanghari
* Corresponding e-mail: hendi.matalata@unbari.ac.id
Abstrak_ Adaptor/catu daya adalah sumber tegangan DC yang digunakan untuk memberikan tegangan atau daya kepada berbagai rangkaian elektronika yang membutuhkan tegangan DC agar dapat beroperasi.  Rangkaian pokok dari catu daya tidak lain adalah suatu  penyearah  yakni  suatu  rangkaian  yang  mengubah  sinyal  bolak-balik  (AC)  menjadi  sinyal  searah  (DC.  Proses  pengubahan dimulai  dari  penyearahan  oleh  diode.  Pada  paper  ini  penghalusan  tegangan  kerut  ( Ripple  Voltage  Filter )  dilakukan  dengan menggunakan  filter  pasif  dan  didapat  drop  tegangan  dari  filter  rata-rata  sebesar  64%,  pengaturan  (regulasi)  oleh  rangkaian regulator, penyediaan sumber energi listrik DC ini adalah untuk penyediaan tegangan variabel searah (DC) yang bertujuan untuk Penyediaan alat praktek pada labor listrik universitas batanghari adapun manfaat yang didapat dari hasil penelitian adalah sebagai alat untuk keperluan kegiatan praktek di labor teknik listrik Universitas Batanghari Jambi

## Kata Kunci : Adaptor,Filteri,Regulator
Abstract_  The  adapter  /  power  supply  is  a  DC  voltage  source  that  is  used  to  provide  voltage  or  power  to  various  electronic circuits that require DC voltage to operate. The main circuit of the power supply is  a rectifier, which is a circuit that converts an alternating signal (AC) into a direct signal (DC). The conversion process starts from rectification by the diode. In this paper, the Ripple  Voltage  Filter  is  carried  out  using  a  passive  filter  and  the  average  voltage  drop  of  the  filter  is  64%,  the  regulation (regulation)  by  the  regulator  circuit,  the  provision  of  this  DC  electrical  energy  source  is  to  provide  a  unidirectional  variable voltage  (  DC)  which  aims  to  provide  practical  tools  in  Batanghari  University  electric  laboratories  while  the  benefits  obtained from the research results are as a tool for practical  activities in the electrical engineering  laboratory of Batanghari  University, Jambi.

## Keywords : Rectifier, Filter, Regulator

## 1. PENDAHULUAN
Saat  ini  energi  listrik  menjadi  suatu  kebutuhan pokok  yang  sangat  penting  bagi  kehidupan  manusia. Bukan  hanya  untuk  industri  besar,  bagi  golongan masyarakat  kecilpun  listrik  juga  mejadi  sangat  esensial untuk  kehidupan  sehari-hari.  Dengan  adanya  energi  ini listrik  ,  manusia  dapat  melakukan  aktivitasnya  dengan efektif  dan  efesien  sehingga  dapat  meningkatkan kesejahteraan  hidup  manusia.  Kebutuhan  sumber  daya listrik  dapat  diperoleh  dari  baterai,  solar  sel,  generator AC/DC, dan jala-jala listrik PLN. Berbagai sumber daya tersebut  akan  kita  bahas  salah  satunya  type  catu  daya yang  terjadi  melalui  suatu  proses  pengubahan  dari tegangan AC ( bolak-balik ) ke DC ( searah )[1].
Adaptor/catu  daya  adalah  sumber  tegangan  DC yang  digunakan  untuk  memberikan  tegangan  atau  daya kepada berbagai rangkaian elektronika yang membutuhkan  tegangan  DC  agar  dapat  beroperasi. Rangkaian  pokok  dari  catu  daya  tidak  lain  adalah  suatu penyearah  yakni  suatu  rangkaian  yang  mengubah  sinyal bolak-balik  (AC)  menjadi  sinyal  searah  (DC).  Proses pengubahan  dimulai  dari  penyearahan  oleh  diode, penghalusan  tegangan  kerut  ( Ripple  Voltage  Filter ) dengan  menggunakan  condensator  dan  pengaturan (regulasi)  oleh  rangkaian  regulator.  Pengaturan  meliputi pengubahan  tingkat  tegangan  atau  arus.  Pada  teknik regulasi pada pembuatan catu daya, kita mengenal teknik regulasi daya linier dan teknik regulasi switching [5].
Dari  uraian  di  atas,  pada  penelitian  ini  penulis akan  merancang  Konverter  AC  -  DC  1  phasa  dengan meregulasi  keluaran  tegangan,  agar  dapat  digunakan sebagai  catu  daya  listrik  DC  di  labor  listrik  universitas batanghari.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Gambar 1. Rangkaian Penyearah Sistem Jembatan [2]
Pada  saat  terminal  A  positif  dan  terminal  B negatif,  dioda-dioda  D 2 dan  D 3 berada  dalam  kondisi menghantar  seadangkan    D 4 dan  D 1 tidak  menghantar. Pada  saat  terminal  A  negatif    dan  B positip, dioda  yang menghantar  adalah  D 4 dan  D 1 ,  sedang  D 2 dan  D 3 tidak menghantar.
Dengan demikian setiap setengah perioda tegangan  bolak  balik  ada  dua  dioda  yang  menghantar
Agus Prasetyo, Fajar Bima D.R dan Hendi Matalata, Perancangan Regulasi Tegangan AC - DC Menggunakan Filter Pasif
(conduct) secara bersamaan dan dua buah dioda lainnya tidak  menghantar  sehingga  menghasilkan  bentuk gelombang penuh. Tegangan rata-rata (U dc ) sama dengan sistem penyearah dengan menggunakan trafo CT Bentuk gelombang  keluaran  (output)  terlihat  seperti  gambar  2 dibawah.
Gambar 2. Bentuk Gelombang Tegangan Keluaran
[2]

## 2.1. Filter
Setiap gelombang keluaran hasil penyearahan baik yang  tanpa  filter  maupun  yang  dengan  filter  terdiri  atas komponen  DC  dan  komponen  AC  (ripel).    Akan  tetapi sumber tegangan baterai/accu tidak mempunyai komponen  AC[3].    Semakin  baik  kualitas  suatu  catu daya  berarti  semakin  kecil  perbandingan  antara  nilai komponen AC (ripel) terhadap komponen DC
Gambar 3. Rangkaian Filter Pasif [6]
Untuk memperoleh keluaran catu daya yang lebih halus  dapat  digunakan  filter  RC,  yakni  gabungan  antara komponen C dan R.
𝑟 = 1
4√3𝑓𝑅𝐶 ............................................... (1)

## 3. METODOLOGI
Pada  perencanaan  Regulasi  tegangan  DC  hasil penelitian  menitik  beratkan  pada  bentuk  keluaran tegangan  DC  dengan  filter  pasif  guna  mengurangi  riak gelombang pada keluaran DC dari dioda.
MULAI Persiapan alat dan bahan Perancangan Alat Identifikasi Keluaran Konverter DC Sesui yang Diharapkan Selasai Tidak YA Perakitan koverter DC Laporan
Gambar 4. Flowchart Penelitian
Pada  penelitian  ini,    tegangan  input  AC  PLN diregulasi tegangannya menggunakan regulator Transformator, dimana setiap tegangan keluaran AC dari transformator  akan  di  identifikasi  menjadi  keluaran  DC menggunakan  Dioda  sebagai  penyearah  yang  kemudian akan  diberikan  filter  pasif  untuk  mengurangi  ripple tegangan.

## 3.1. Line Diagram Penelitian
Gambar 5. Single Line Diagram Konverter AC ke DC
Dari  gambar  5  diatas,  terdapat  beberapa komponen  yang  terhubung  dari  satu  rangkaian  ke rangkaian  lain,  dimana  masing-masing  kompenen mempunyai fungsi berdasarkan prinsip kerjanya.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  memperlihatkan bentuk  gelombang  input  dari  konverter  AC  -    DC, dimana transformator digunakan sebagai catu daya Arus bolak-balik (AC) yang akan dikonversikan menjadi arus searah (DC). Masing – masing dari pengujian ini variasi dari  tegangannya  adalah  25  VAC,  50,  VAC,  75  VAC, 100  VAC,  125  VAC,  150VAC,  175,  200VAC  dan 220VAC.  Untuk  melakukan  pengujian  transformator  ini dilakukan  pengukuran  menggunakan  osciloscop  (GOS- 622G),  hasil  pengukuran  berturut-turut  diperlihatkan pada gambar 6 dibawah.
Agus Prasetyo, Fajar Bima D.R dan Hendi Matalata, Perancangan Regulasi Tegangan AC - DC Menggunakan Filter Pasif
(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)
Gambar 6. Keluaran transformator (a) 25 Volt, (b) 50 Volt, (c) 75 Volt, (d) 100 Volt, (e) 125 Volt, (f) 150 Volt, (g) 175 Volt, (h) 200 Volt
Hasil pengukuran tegangan AC - DC diperlihatkan pada tabel 1 dibawah.
Tabel 1. Parameter Tegangan AC-DC Tegangan AC (Volt) Tegangan DC (Volt) 25 16 50 31 75 46 100 62 125 79 150 94 175 110 200 126
Grafik  hasil  pengukuran  tegangan  DC  teregulasi diperlihatkan pada gambar 7 dibawah.
Gambar 7. Grafik keluaran Tegangan AC -DC
Bentuk keluaran DC diberi filter pada sumber AC tegangan 25 Volt diperlihatkan pada gambar 8 dibawah.
Gambar 8. Keluaran DC regulasi input tegangan AC 25 Volt

## 5. KESIMPULAN
Dari  Penelitian  yang  telah  dilakukan  penghalusan tegangan kerut ( Ripple Voltage Filter ) dilakukan dengan menggunakan filter pasif dan didapat drop tegangan dari filter  rata-rata  sebesar  64%,  pengaturan  (regulasi)  oleh rangkaian  regulator,  penyediaan  sumber  energi  listrik DC  ini  adalah  untuk  penyediaan  tegangan  variabel searah  (DC)  yang  bertujuan  untuk  Penyediaan  alat praktek pada labor listrik universitas batanghari

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Ambran.H,  dkk  ,"Perancangan  dan  Pembuatan Rectifier  Penguant  DC  30  KV  untuk  Optimasi Polling  pada  Film  Tipis  PVDF,"  Jurnal  ILMU DASAR, Vol.15, No.1, Januari 2014.
[2] Ahmad.A.A,"Rangkaian Penyearah Setengah Terkendali Tiga Fasa Untuk Pengendalian Karakteristik  Motor  Arus  Searah  Shunt,"Juranl Ilmiah Foristek, Vol.1, No.1, September 2011.
[3] Atmam,"Penggunaan Filter Kapasitif Pada Rectifier Satu  Phasa  dan  Tiga  Phasa  Menggunakan  Power Siulator (PSIM)," Jurnal Sain, Energi, Teknologi & Industri, Vol.2, No.1, Desember 2017.
[4] Atmam, dkk,"Analisis Pengaruh Perubahan Tegangan dan Frekuensi Sumber Terhadap Tegangan  Keluaran  Rectifier,"  Prosiding  Seminar Nasional Pakar ke 3 Tahun 2020.
[5] N.MOHAN, book, 1st ed., vol.1. USA:Don Fowley, 2012.
[6] Muhammad Ridwan.A.S,"Analisa Pemanfaatan Harmonisa  Sebagai  Sumber  Energi  Alternatif dengan  Filter  Pasif,"  Jurnal  Nasional  Teknik Elektro, Vol.7, No.3, November 2018.

## Biodata Penulis
Agus  Praosetyo ,  Lahir  di  jambi,  10  Agustus  1994, Menyelesaikan  Pendidikan  Diploma  III  di  Universitas Batanghari Jambi jurusan Teknik Listrik.
Fajar  Bima ,  Lahir  di  Solok,  08  Juli  1996, Menyelesaikan  Pendidikan  Diploma  III  di  Universitas Batanghari Jambi jurusan Teknik Listrik.
Hendi  Matalata ,  Menyelesaikan  pendidikan  sarjana  di Institut  Teknologi  Padang  jurusan  teknik  elektro  pada tahun 2005. Pada tahun 2016 menyelesaikan pendidikan
Agus Prasetyo, Fajar Bima D.R dan Hendi Matalata, Perancangan Regulasi Tegangan AC - DC Menggunakan Filter Pasif
magister  di  Universitas  Andalas  jurusan  teknik  elektro. Saat ini mengajar di Universitas Batanghari pada jurusan teknik  listrik  dengan  bidang  riset  semikonduktor, konverter daya listrik dan kendali.