## Karakterisasi Conducted Emission Noise pada Inverter di Sistem Photovoltaic Off-Grid

## (Characterization of Conducted Emission Noise on Inverter in Off-Grid Photovoltaic System)
Yudhistira 1 , Dwi Mandaris 2 , Yoppy 3 , Hutomo Wahyu Nugroho 4 , Prayoga Bakti 5 , Bayu Utomo 6 , Tyas Ari Wahyu 7 , Siddiq Wahyu Hidayat 8 , Ferdaus Ario Nurman 9 , Tri Desmana Rachmilda 10 , Deny Hamdani 11
Abstract—The conducted emission noise caused by the inverter in  the  off-grid  photovoltaic  (PV)  system  has  been  characterized. Noise that propagates in the conduction path was generated from the  phenomenon  of  inverter  switching  for  the  power  conversion process from direct current (DC) to alternating current (AC). The IEC  62920:  2017  and  CISPR  25:  2016  standards  were  used  to measure the noise generated by the inverter on the DC side. The conducted  emission  noise  measurements  for  the  inverter  were carried  out  in  three  conditions,  namely  no-load  condition, connected to a 60 W incandescent lamp load, and connected to the incandescent  lamp  load  and  dimmer  for  power  variation. Measurements were made on five inverters with different power capacities and output types. The 200 W, 300 W, and 700 W outputs were for the modified sine wave output voltage, while the 500 W and  1,000  W  were  for  pure  sine  wave  output  voltage.  The measurement results show that when the inverter is connected to the load of the incandescent lamp and the dimmer, the 500 W and 1,000 W pure sine wave inverters have a low peak noise level and less potential to cause electromagnetic interference on the DC side.
Intisari—Gangguan elektromagnetik berupa conducted emission  noise  yang  ditimbulkan  oleh  inverter  pada  sistem photovoltaic  (PV)  off-grid  telah  berhasil  dikarakterisasi.  Noise yang  merambat  pada  jalur  konduksi  dihasilkan  dari  fenomena switching inverter untuk proses konversi daya dari listrik searah (DC) menjadi arus bolak balik (AC). Standar IEC 62920:2017 dan CISPR 25:2016 digunakan untuk mengukur noise yang dihasilkan oleh  inverter  di  sisi  DC.  Pengukuran  conducted  emission  noise pada inverter dilakukan dalam tiga  kondisi, yakni kondisi tanpa beban,  terhubung  dengan  beban  lampu  pijar  60  W,  dan terhubung  dengan  beban  lampu  pijar  beserta  dimmer  untuk variasi  daya.  Pengukuran  dilakukan  pada  lima  buah  inverter dengan kapasitas daya dan jenis keluaran (output) yang berbeda- beda, yaitu 200 W, 300 W, dan 700 W  untuk tegangan keluaran modified  sine  wave  serta  500  W  dan  1.000  W  untuk  tegangan keluaran pure sine wave. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa pada  kondisi  inverter  terhubung  dengan  beban  lampu  pijar beserta dimmer, inverter model pure sine wave 500 W dan 1.000 W
memiliki peak noise level yang cukup rendah dan berpotensi lebih sedikit untuk menimbulkan gangguan elektromagnetik di sisi DC.
Kata  Kunci—Inverter,  Conducted  Emission  Noise,  DC-LISN, Photovoltaic Off-Grid.

## I. P ENDAHULUAN
Seiring  dengan  meningkatnya  kebutuhan  listrik  rumah tangga,  Energi  Baru  Terbarukan  (EBT)  menjadi  solusi  yang cukup diminati. Penggunaan photovoltaic (PV) sebagai bagian dari EBT mampu memaksimalkan penggunaan energi matahari untuk  menghasilkan  listrik,  terutama  untuk  daerah-daerah pesisir dan pedalaman yang kurang mendapatkan akses listrik. Beberapa tahun terakhir, pemerintah tengah gencar melakukan gerakan  untuk  pemasangan  sistem  PV  di  atap  perumahan supaya  penetrasi  EBT  meningkat  hingga  23%  di  tahun  2025 [1]. Sistem PV tersebut ada yang sifatnya hanya terhubung ke beban  listrik  ( off-grid ),  terhubung  langsung  ke  jaringan  PLN ( grid-tied ),  maupun  yang  dapat  bergabung  ( hybrid )  dengan sumber  EBT  lainnya,  seperti  pembangkit  listrik  tenaga  angin [2]. Pada makalah ini, tinjauan sistem PV dititikberatkan pada sistem PV off-grid guna memperoleh hasil yang komprehensif terhadap  kondisi  lingkungan  yang  kesulitan  mendapat  akses listrik dari PLN.
Secara  umum,  pada  sistem  PV off-grid terdapat  beberapa komponen elektronik yang berfungsi untuk mendukung proses konversi  energi  dan  konversi  daya,  yakni  panel  PV  dan inverter .  Panel  PV  dapat  mengubah  energi  cahaya  menjadi energi listrik dengan sifat  aliran arus searah (DC), sedangkan inverter merupakan peralatan elektronik yang digunakan untuk mengonversi tegangan dan arus yang dihasilkan oleh panel PV sehingga  dapat  digunakan  oleh  beban  peralatan  listrik,  yakni beban listrik arus bolak-balik (AC).
Dengan  hadirnya  peralatan  elektronik  tersebut,  timbulnya gangguan  elektromagnetik  atau electromagnetic  interference (EMI)  tidak  dapat  dihindari,  terutama  pada inverter yang bertugas  untuk  melakukan switching saat  mengonversi  daya listrik  dari  DC  ke  AC  [3]–[5].  Proses  konversi  daya  listrik inilah  yang  dapat  menghasilkan  sinyal-sinyal  yang  tidak diinginkan  dan  berfrekuensi  tinggi,  baik  secara  konduksi maupun  radiasi,  karena  adanya  aktivitas  penyakelaran  cepat ( fast switching ). Proses fast switching berpotensi menghasilkan arus noise yang  merambat  di  jalur  DC  sehingga  dapat memengaruhi umur pakai pada perangkat yang ada di sisi DC dan dapat pula mengganggu frekuensi radio [6].
1−8 Pusat  Penelitian  Teknologi  Pengujian  -  LIPI,  Gd.  417, Kawasan  PUSPIPTEK,  Tangerang  Selatan.  15314.  INDONESIA (tlp:021-7560227,  021- 75871137;  fax:021-7560227;  e-mail: yudh002@lipi.go.id)
9 PT. LEN Industri (Persero), Jl. Soekarno Hatta 442, Bandung. 40254, INDONESIA (tlp: +62-22-5202682; e-mail: ferdaus.ario@len.co.id)
10,11 Sekolah Teknik Elektro dan Informatika – ITB, Jl. Ganesha No.  10,  Bandung.  40132.  INDONESIA  (tlp:022-2502260;  e-mail: deny.hamdani@gmail.com)
Selain  itu,  proses switching yang  terjadi  pada inverter biasanya menggunakan komponen-komponen seperti transistor Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor (MOSFET) sebagai saklar, crystal oscillator sebagai pengontrol buka tutup saklar (frekuensi),  dan transformator sebagai  penguat  tegangan. Faktor induktans dan kapasitans parasitik pada frekuensi tinggi menjadi  pelengkap  timbulnya  gangguan  elektromagnetik berupa noise pada inverter sehingga noise tersebut  dapat terkopel pada jalur masukan ( input ) dan keluaran ( output ) PV inverter secara konduksi [7]–[10].
Terkait  gangguan  elektromagnetik  yang  terjadi  pada  jalur konduksi akibat penggunaan inverter , beberapa penelitian telah berhasil mendeskripsikan adanya perambatan gangguan emisi konduksi ( conducted emission noise ) yang terjadi di sisi sumber dan  panel  PV  akibat  adanya  variasi  impedans  pada  sisi  AC inverter yang  terhubung  langsung  ke  jaringan  ( on-grid )  [11]. Ada  pula  penelitian  yang  memberikan  analisis conducted emission akibat  adanya common  mode  noise dan differential mode  noise pada  penggunaan Switch  Mode  Power  Supply (SMPS) secara simulasi maupun eksperimen yang berdampak langsung pada conducted emission noise [12], [13]. Dilaporkan pula  bahwa  kenaikan noise dari conducted  emission sangat mungkin  dipengaruhi  oleh  kondisi  pentanahan,  yakni single point , multipoints , dan hybrid grounding pada sistem PV [14]. Namun,  penelitian  yang  berfokus  pada  gangguan  konduksi yang  timbul  akibat  penggunaan inverter pada  sistem  PV off- grid belum  banyak  dilakukan  karena  sebagian  besar  fokus penelitian tentang sistem PV lebih kepada topik yang berkaitan dengan  efisiensi  konversi  energi.  Padahal,  gangguan  yang ditimbulkan  pada  sisi  DC inverter tidak  kalah  penting  untuk dianalisis  karena  dapat  memengaruhi  kondisi  lingkungan elektromagnetik di sekitarnya.
Cukup  banyaknya  potensi  gangguan  elektromagnetik  yang berasal  dari inverter menunjukkan  perlunya  dilakukan karakterisasi conducted emission noise inverter pada sistem PV off-grid ,  baik  dalam  kondisi  tanpa  beban  maupun  saat  diberi beban  pada  sisi  AC inverter .  Dengan  demikian,  karakteristik noise yang  timbul  dapat  diamati  perubahannya  terhadap  ada atau  tidaknya  beban  di  sisi  AC inverter .  Pada  akhirnya,  hasil pada  makalah  ini  diharapkan  dapat  memberikan  gambaran tinggi atau tidaknya noise level yang dihasilkan oleh beberapa inverter yang dijual bebas di pasaran.
Kebaruan  yang  ada  pada  makalah  ini  terletak  pada karakterisasi conducted  emission  noise inverter di  jalur  DC, baik  dalam  kondisi standalone maupun  dalam  kondisi terhubung  dengan  beban  di  sisi  AC.  Sampel inverter yang hendak  diukur  dipilih  berdasarkan  kapasitas  daya  yang  biasa digunakan  pada  sistem  PV off-grid, yakni  dalam rentang  200 W hingga  1.000  W  [15],  [16].  Selain  itu,  teknik  pengukuran yang  digunakan  mengacu  pada  standar  IEC  62920:2017  dan CISPR  25:2016.  Standar  IEC  62920:2017  digunakan  terkait set-up pengukuran dan batasan emisi conducted emission noise dari inverter , sedangkan kriteria alat ukur bantu yang berfungsi untuk  memperoleh  karakteristik noise tersebut  terdapat  pada standar  CISPR  25:2016,  yakni DC Line  Impedance Stabilization  Network (DC-LISN)  [17],  [18].  Adapun  standar CISPR  25:2016  digunakan  sebagai  acuan  penggunaan  DC-
LISN  sebagai  penangkap noise konduksi  yang  berasal  dari inverter yang selanjutnya dibaca oleh alat ukur.
Makalah  ini  terdiri  atas  beberapa  bagian.  Bagian  II menjabarkan teori singkat mengenai conducted emission noise dan  DC-LISN  sebagai  alat  bantu  untuk  mengukur noise level dari inverter .  Di  bagian  III  terdapat  alur  kerja  dari  penelitian dan set-up pengukuran berdasarkan standar serta alat ukur dan komponen  elektronik  yang  digunakan.  Selanjutnya,  di  bagian IV, seluruh hasil pengukuran dari berbagai kondisi ditampilkan dan  dibahas  secara  menyeluruh.  Pada  akhirnya,  kesimpulan dari hasil penelitian disampaikan pada bagian V.

## II. C ONDUCTED E MISSION N OISE
Secara umum, gangguan elektromagnetik yang ditimbulkan oleh  perangkat  elektronik  melalui  penghantar  (konduktor) dapat diinterpretasikan sebagai arus noise yang merambat pada jalur  konduksi  sehingga  sangat  berpotensi  mengganggu peralatan elektronik lainnya melalui sumber tegangan. Hal ini disebut juga sebagai emisi gangguan elektromagnetik di jalur konduksi atau conducted emission noise . Beberapa  teknik  untuk  mengidentifikasi noise pada  kasus conducted  emission telah  banyak  dilakukan,  salah  satunya adalah  dengan  menggunakan  alat  bantu  pengukuran  berupa Line  Impedance  Stabilization  Network (LISN)  yang  dapat berfungsi sebagai penyedia impedans yang stabil dan pemisah noise yang berasal dari sumber gangguan agar tidak diteruskan ke  sumber  tegangan.  Selanjutnya, noise yang  ditangkap  oleh LISN  akan  diteruskan ke  alat  ukur, yakni spectrum  analyzer , guna  mendapat  gambaran  terkait  tinggi  atau  tidaknya noise level yang  ditimbulkan  oleh  sumber  gangguan  [19],  [20]. Skema diagram untuk sistem pengukuran conducted emission noise pada jalur DC secara umum ditampilkan pada Gbr. 1 [21], [22].
Pada  gambar  tersebut,  pengukuran noise pada  perangkat elektronik  (beban)  yang  terhubung  dengan  sumber  tegangan AC dilakukan oleh DC-LISN dan spectrum analyzer . Adapun rentang  frekuensi  pengukuran conducted  emission  noise , mengacu  pada  standar  IEC  62920:2017,  adalah  150  kHz sampai 30 MHz, yakni masuk dalam kategori frekuensi tinggi. Dengan adanya DC-LISN, impedans di kedua sisi tetap stabil (50  Ω)  sehingga  perangkat  elektronik  tetap  dapat  beroperasi dengan normal.
Fungsi  lain  dari  DC-LISN  adalah  sebagai  media  peredam noise dari  sumber  tegangan  sehingga  hasil  pengukuran noise oleh  alat  ukur  hanya noise yang  berasal  dari inverter .  Oleh karena  itu,  sumber  tegangan  harus  dibuat  sedemikian  rupa sehingga  tidak  menimbulkan noise tambahan  yang  dapat mengganggu  hasil  pengukuran.  Untuk  skala  laboratorium,
+ - DC-LISN + - SPECTRUM ANALYZER PERANGKAT ELEKTRONIK SUMBER DC
Gbr.  1  Skema  pengukuran conducted  emission  noise pada  perangkat elektronik.
sumber  tegangan  DC  dapat  berupa  baterai  yang  berperan sebagai pengganti sumber DC dari panel PV [18].
III. P ENGUKURAN C ONDUCTED E MISSION N OISE I NVERTER
Alur kerja pengukuran conducted emission noise ditampilkan pada Gbr. 2. Beberapa inverter yang dipersiapkan untuk dilakukan pengukuran conducted emission noise adalah inverter 200  W,  300  W,  500  W,  700  W,  dan  1.000  W. Spesifikasi ini dipilih karena mempertimbangkan penggunaan daya  rata-rata  sehari-hari  di  masyarakat  perumahan  serta mengikuti mayoritas klasifikasi listrik perumahan pada saat ini, yakni 450 W dan 900 W  [23], [24]. Inverter yang digunakan memiliki spesifikasi keluaran gelombang yang berbeda, yakni pure  sine  wave dan modified  sine  wave . Inverter model pure sine  wave memiliki  tegangan  keluaran  yang  lebih  sinusoidal dibandingkan  dengan  model modified  sine  wave sehingga mendekati  bentuk  tegangan  keluaran  dari  PLN.  Namun,  dari segi harga, inverter model modified sine wave lebih terjangkau sehingga  banyak  pula  digunakan  untuk  penerangan  maupun pengisian  daya  baterai  gawai.  Dengan  mempertimbangkan beban yang terhubung ke inverter , spesifikasi keluaran inverter diharapkan  menghasilkan  keluaran tegangan  RMS  220  V (±10%) dan frekuensi 50/60 Hz.
Selanjutnya, pengukuran conducted emission noise dilakukan dalam tiga kondisi, yakni dalam kondisi tanpa beban, kondisi  pembebanan  lampu  pijar  60  W,  dan  kondisi  variasi
daya  lampu  pijar  menggunakan dimmer guna  memperoleh karakteristik conducted  emission  noise bila  dilakukan  variasi daya lampu. Lampu pijar 60 W dipilih dengan mempertimbangkan daya rata-rata yang biasa digunakan untuk penerangan  di  kawasan  pemukiman,  sedangkan dimmer berfungsi sebagai pengendali besarnya daya yang diteruskan ke lampu pijar. Gbr. 3 menampilkan set-up lampu beserta dimmer . Adapun set-up dan perancangan sistem pengukuran conducted emission  noise berdasarkan  standar  IEC  62920:2017  dan CISPR 25:2016 ditampilkan pada Gbr. 4 dan Gbr. 5 [17], [18].
Sumber  DC  yang  digunakan  sebagai  pemasok  daya  untuk inverter adalah  baterai  12  V. Pada  saat inverter bekerja,  baik tanpa beban maupun diberi beban di sisi AC, noise pada jalur konduksi diukur melalui DC-LISN dan diteruskan ke spectrum analyzer untuk  dilakukan  pengolahan  data peak  noise  level . Data yang ditampilkan adalah spektrum frekuensi dari 150 kHz sampai  30  MHz  dengan conducted  emission  peak  noise level dalam satuan dBμV.

## IV. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Hasil  pengukuran  tegangan  keluaran  pada  masing-masing inverter , yakni 200 W, 300 W, 500 W, 700 W, dan 1.000 W, diperlihatkan  pada  Gbr.  6.  Tegangan  keluaran  dan  frekuensi yang  terukur  dari  masing-masing inverter menunjukkan  nilai yang  masih  memenuhi  kriteria,  yakni  tegangan  RMS  220  V (±10%) dan frekuensi 50/60 Hz. Tampak jelas pula perbedaan profil gelombang tegangan yang dihasilkan oleh inverter pure sine wave (500 W dan 1.000 W) dan modified sine wave (200 W, 300 W, dan 700 W).
Berdasarkan  hasil  yang  diperoleh  dari  bentuk  tegangan keluaran masing-masing inverter , hasil pengukuran conducted emission  noise pada  jalur  DC inverter dibagi  menjadi  dua bagian, yaitu inverter model pure sine wave dan modified sine wave dengan  tiga  kondisi  pengukuran,  yakni  kondisi  tanpa beban,  kondisi  beban  lampu  pijar  60  W,  dan  kondisi  variasi daya  beban  lampu  pijar  yang  menggunakan dimmer .  Hasil pengukuran conducted  emission  noise pada inverter modified
LAMPU PIJAR 60 W PENGUKURAN NOISE INVERTER TANPA BEBAN LAMPU PIJAR
+ DIMMER PENGUKURAN OUTPUT INVERTER INVERTER TIDAK DIGUNAKAN YA TIDAK 220 V AC (±10%); 50/60 Hz Gbr. 2 Diagram alir pengukuran conducted emission noise inverter PV.
Gbr. 3 Lampu pijar 60 W beserta dimmer . Sumber DC DC-LISN INVERTER DC / AC BEBAN AC

## SPECTRUM
ANALYZER
Gbr. 4 Set-up pengukuran conducted emission noise inverter PV.
Gbr. 5 Perancangan sistem pengukuran conducted emission noise inverter PV.
dan pure sine wave pada kondisi tanpa beban ditunjukkan pada Gbr. 7 dan Gbr. 8.
Data pengukuran yang ditampilkan pada Gbr. 7 dan Gbr. 8 adalah noise floor serta noise dari inverter dan pada jalur DC yang  dikumpulkan  oleh  DC-LISN  dan  kemudian  diolah  oleh spectrum  analyzer menggunakan  detektor peak . Noise  floor diukur pada  saat inverter belum dinyalakan.  Nilai noise floor
yang terukur sangat kecil (20−50 dBμV atau 0,01−0,316 mV) sehingga  dapat  dijadikan  acuan  terhadap  nilai conducted emission  noise yang  dihasilkan  oleh  masing-masing inverter . Terukurnya  nilai peak  noise masing-masing inverter menandakan  bahwa  meskipun inverter belum  diberi  beban, noise di jalur DC sudah muncul dan memiliki risiko timbulnya gangguan elektromagnetik secara konduksi.
Gbr. 6 Hasil tegangan keluaran dari masing-masing inverter .
N o is e L e ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20 0 0,15 0,50
1,00
5,00 10,00
30,00 Frekuensi [MHz] Quasi-Peak Limit Inverter 300 W Average Limit Inverter 200 W Inverter 700 W Noise Floor
Gbr. 7 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter model modified sine wave 200 W, 300 W, dan 700 W (tanpa beban).
N o is e L e ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20 0 0,15 0,50
1,00
5,00 10,00 30,00
Frekuensi [MHz] Quasi-Peak Limit Inverter 1.000 W Average Limit Inverter 500 W Noise Floor
Gbr. 8 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter model pure sine wave 500 W dan 1.000 W (tanpa beban).
Hasil  pengukuran  pada  Gbr.  7  menunjukkan  bahwa karakteristik peak noise yang ditimbulkan oleh masing-masing inverter cukup  bervariasi  pada  rentang  frekuensi  150  kHz sampai 30 MHz. Namun, untuk frekuensi di atas 10 MHz, peak noise level dari inverter 700  W  relatif  lebih  tinggi  dibanding inverter lainnya,  yakni  lebih  dari  60  dBμV.  Hal  ini menunjukkan  bahwa inverter 700  W  cukup  intensif  dalam menghasilkan  gangguan  konduksi  pada  rentang  frekuensi  10 MHz  sampai  30  MHz.  Hal  yang  sama  juga  ditunjukkan  oleh inverter 300 W pada rentang frekuensi yang lebih rendah, yakni sekitar 500 kHz sampai 5 MHz, sedangkan untuk inverter 200 W, peak noise yang dihasilkan tidak terlalu tinggi dibandingkan dengan inverter lainnya. Untuk inverter model pure sine wave pada Gbr. 8, hasil pengukuran peak noise pada inverter 500 W cukup  tinggi  dibandingkan  dengan inverter 1.000  W  pada rentang frekuensi 150 kHz sampai 2 MHz.
Indikator quasi-peak dan average limit berdasarkan standar IEC  62690:2017  diberikan  pada  grafik  di  Gbr.  7  dan  Gbr.  8 guna  meninjau  tinggi peak noise  level yang  terukur  dari masing-masing inverter .  Bila peak  noise yang  terukur  masih berada  di  bawah  level average-limit ,  maka  gangguan  yang
ditimbulkan oleh inverter tersebut masih relatif aman terhadap lingkungan  elektromagnetik  di  sekitarnya.  Sementara  itu, apabila  hasil  pengukuran peak  noise berada  di  antara quasi- peak dan average limit atau bahkan melebihi quasi-peak limit , maka  gangguan yang  dihasilkan  oleh inverter tersebut berpotensi  mengganggu  lingkungan  elektromagnetik  di sekitarnya  [19],  [21].  Perangkat  ukur  seperti EMI  Receiver yang  memiliki  detektor quasi-peak dan average diperlukan untuk mengevaluasi nilai-nilai peak noise tersebut lebih lanjut. Meskipun demikian, penggunaan spectrum analyzer pada tahap awal  ini  cukup  dapat  menggambarkan  secara  kualitatif  tinggi atau  tidaknya  potensi  gangguan  yang  dihasilkan inverter saat beroperasi.
Dari semua inverter yang diukur pada kondisi tanpa beban, inverter model pure sine wave kapasitas 500 W dan 1.000 W memiliki  beberapa peak  noise yang  melebihi average dan quasi-peak  limit .  Selain  itu, peak  noise dari inverter model modified  sine  wave 300  W  juga  berada di  atas average  limit . Hal  ini  perlu  menjadi  perhatian  karena  dapat  berpotensi memberikan gangguan ke lingkungan elektromagnetik lainnya pada frekuensi-frekuensi peak noise tersebut.
N o is e L e ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20
0 0,15 0,50 1,00 5,00 10,00 30,00 Frekuensi [MHz] Quasi-Peak Limit Beban Lampu 60 W Average Limit Tanpa Beban Inverter 200 W
Gbr. 9 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 200 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar 60 W.
N o is e L e ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20 0 0,15 0,50
1,00 5,00 10,00 30,00 Frekuensi [MHz] Quasi-Peak Limit Beban Lampu 60 W Average Limit Tanpa Beban Inverter 300 W
Gbr. 10 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 300 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar 60 W.
Selanjutnya,  hasil  pengukuran conducted  emission  noise pada masing-masing inverter saat diberi beban lampu pijar 60 W ditampilkan pada Gbr. 9 sampai Gbr. 13. Pada pengukuran inverter model modified  sine  wave 200  W  yang  terhubung dengan beban lampu pijar 60 W, peak noise yang terukur naik secara  signifikan  dibandingkan  dengan  kondisi  tanpa  beban (Gbr.  9).  Hal  ini  menunjukkan  adanya  peningkatan  aktivitas switching inverter pada sistem internal inverter saat melakukan konversi  daya  guna  dapat  menyesuaikan  tegangan  dan frekuensi  keluaran  yang  dibutuhkan  oleh  beban  lampu  pijar. Hal yang sama terjadi pula pada inverter model modified sine wave 300 W dan 700 W, seperti ditunjukkan pada Gbr. 10 dan Gbr. 11.
Hasil peak noise yang terukur pada inverter model modified sine wave ini pun bahkan cukup banyak berada pada level yang melebihi quasi-peak limit sehingga adanya beban lampu pijar 60 W yang terhubung dengan inverter di sisi AC menyebabkan kenaikan peak noise level yang sangat signifikan dan berpotensi mengganggu lingkungan elektromagnetik di sekitarnya.
Sementara  itu,  hal  yang  berbeda  ditunjukkan  oleh inverter model pure sine wave 500 W dan 1.000 W. Pada Gbr. 12 dan
Gbr. 13, kedua inverter tersebut sama-sama menghasilkan peak noise level yang lebih rendah saat diberi beban lampu pijar 60 W  bila  dibandingkan  dengan  kondisi  tanpa  beban  pada frekuensi rendah (di bawah 10 MHz). Namun, pada frekuensi yang lebih tinggi, di sekitar 15 MHz sampai 20 MHz, terdapat kenaikan peak noise yang cukup signifikan. Jika ditinjau dari sisi internal inverter , proses filter noise yang ada pada inverter model sine  wave pada  saat  ada  beban  yang  terhubung  cukup membantu menekan peak noise di frekuensi rendah. Pada inverter model pure  sine  wave, masih didapati  hasil pengukuran peak  noise yang  melebihi average  limit untuk kondisi inverter terhubung  dengan  beban  di  frekuensi  tinggi. Hal  tersebut  menandakan  masih  adanya  potensi  gangguan elektromagnetik  di  jalur  DC  pada  frekuensi  tinggi  meskipun sebagian  besar peak  noise  level turun  pada  daerah  frekuensi yang lebih rendah.
Dengan  demikian,  adanya  penambahan  beban  di  sisi  AC untuk  seluruh  model inverter dapat  meningkatkan peak noise level pada inverter ,  terutama  pada  frekuensi  tinggi.  Hal  ini terjadi  karena  adanya  kebutuhan supply arus,  penyesuaian tegangan, dan frekuensi keluaran ke beban yang mengakibatkan  kinerja inverter menjadi  lebih  berat.  Hal
N o is e Le ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20
0 0,15 0,50 1,00 5,00 10,00 30,00 Frekuensi [MHz] Quasi-Peak Limit Beban Lampu 60 W Average Limit Tanpa Beban Inverter 700 W
Gbr. 11 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 700 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar 60 W.
N o is e L e ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20 0 0,15 0,50
1,00 5,00 10,00
30,00 Frekuensi [MHz] Quasi-Peak Limit Beban Lampu 60 W Average Limit Tanpa Beban Inverter 500 W
Gbr. 12 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 500 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar 60 W.
tersebut  dapat  diantisipasi  dengan  cara  memberi filter pada masukan daya inverter agar noise tidak merambat ke jalur DC [25].
Untuk kondisi inverter yang terhubung dengan beban lampu pijar  beserta dimmer ,  nilai  daya  lampu  divariasikan menggunakan dimmer .  Penomoran  penyalaan dimmer divariasikan dari nomor 3, 5, 7, dan 9. Semakin besar nomor penyalaan, daya lampu akan semakin mendekati nilai nominal daya yang tertera pada lampu, yakni 60 W.  Nilai daya lampu yang bersesuaian dengan nomor penyalaan dimmer ditunjukkan pada Tabel I.
Dari  tabel  tersebut  dapat  dilihat  bahwa inverter model modified sine wave (200 W, 300 W, dan 700 W) menunjukkan nilai daya yang tidak terlalu mendekati 60 W meskipun dimmer sudah  diatur  pada  posisi  nomor  9,  sedangkan  pada inverter model pure sine wave (500 W dan 1.000 W), nilai daya lampu mendekati 60 W saat dimmer diatur pada posisi nomor 9. Hal tersebut  terjadi  karena  bentuk  gelombang  tegangan inverter model modified  sine  wave tidak  sinusoidal  murni  yang diakibatkan  adanya  harmonik  arus  dan  tegangan  yang  tinggi sehingga  nilai  rugi-rugi  daya  meningkat.  Sementara  itu, tegangan  keluaran  dari inverter model pure  sine  wave berbentuk  sinusoidal  murni  dengan  nilai  harmonik  arus  dan tegangan  yang  sangat  rendah  sehingga  rugi-rugi  daya  yang timbul cukup kecil [26]. Hal ini bersesuaian dengan data arus dan tegangan Total Harmonic Distortion (THD) yang terukur pada masing-masing inverter , yang ditampilkan pada Tabel II dan Tabel III.
Hasil pengukuran conducted emission noise masing-masing inverter pada  kondisi  terhubung  dengan  beban  lampu  pijar beserta dimmer ditunjukkan  pada  Gbr.  14  sampai  Gbr.  18. Pengukuran conducted emission noise inverter model modified
N o is e Le ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20
0 0,15 0,50 1,00 5,00 10,00 30,00 Frekuensi [MHz] Quasi-Peak Limit Beban Lampu 60 W Average Limit Tanpa Beban Inverter 1.000 W
Gbr. 13 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 1.000 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar 60 W.
N o is e L e ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20 0 0,15 0,50
1,00 5,00 10,00
30,00
Frekuensi [MHz]
Quasi-Peak Limit 3 Average Limit Tanpa Beban Inverter 200 W 5 7 9
Gbr. 14 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 200 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar beserta dimmer .
T ABEL I D ATA V ARIASI D AYA L AMPU P IJAR 60 W M ENGGUNAKAN D IMMER No. Dimmer Daya Lampu Pijar (W) Inverter 200 W Inverter 300 W Inverter 500 W Inverter 700 W Inverter 1.000 W 3 15,40 27,86 27,30 20,75 28,16 5 27,23 38,27 41,82 34,05 42,91 7 37,77 48,11 53,08 44,71 52,46 9 44,90 54,32 58,38 51,52 58,84
sine wave (200 W, 300 W, dan 700 W) menunjukkan nilai peak noise yang  terukur  cukup  fluktuatif  di  frekuensi  tinggi. Peak noise level yang cukup tinggi terukur saat daya dari lampu pijar bernilai  rendah.  Hal  ini  disebabkan  perlunya inverter melakukan  penyesuaian  berupa  kompensasi  daya  terhadap beban sehingga kinerja inverter model ini menjadi cukup berat [21].  Meskipun  demikian,  seluruh  hasil  pengukuran inverter model modified sine wave saat terhubung dengan beban lampu pijar  beserta dimmer memiliki  pola peak noise yang  cukup mendekati satu sama lain.
Hasil  yang  berbeda  ditunjukkan  pada  pengukuran inverter model pure  sine  wave ,  yakni  500  W  dan  1.000  W.  Dari  segi fluktuasi noise di frekuensi tinggi, semakin tinggi daya lampu pijar, noise yang  terukur  menjadi  lebih  tinggi.  Hal  ini disebabkan  oleh  lebih  tingginya  nilai  arus  yang  dibutuhkan untuk  memasok  daya  yang  lebih  besar  pada  beban,  sehingga proses switching inverter menjadi  lebih  cepat  dan  berpotensi menaikkan peak noise level di jalur DC [16], [21].
Dari  keseluruhan  hasil  pengukuran  pada  kondisi inverter terhubung dengan beban lampu pijar beserta dimmer , inverter
N o is e Le ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20
0 0,15 0,50 1,00 5,00 10,00 30,00
Frekuensi [MHz]
Quasi-Peak Limit 3 Average Limit Tanpa Beban Inverter 300 W 5 7 9
Gbr. 15 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 300 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar beserta dimmer .
N o is e L e ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20 0 0,15 0,50
1,00 5,00 10,00
30,00
Frekuensi [MHz]
Quasi-Peak Limit 3 Average Limit Tanpa Beban Inverter 500 W 5 7 9
Gbr. 16 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 500 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar beserta dimmer .
T ABEL II D ATA A RUS THD S ETIAP I NVERTER

## No.
Dimmer Arus THD (%) Inverter 200 W Inverter 300 W Inverter 500 W Inverter 700 W Inverter 1.000 W 3 127,65 81,93 77,03 116,55 76,58 5 58,84 48,40 51,02 56,74 50,04 7 30,57 29,80 28,64 30,93 30,44 9 34,55 29,53 4,28 29,52 4,17
T ABEL III D ATA T EGANGAN THD S ETIAP I NVERTER
No. Dimmer Tegangan THD (%) Inverter 200 W Inverter 300 W Inverter 500 W Inverter 700 W Inverter 1.000 W 3 32,15 26,91 1,33 26,58 1,29 5 34,47 30,34 1,38 27,95 1,24 7 37,14 31,77 1,24 30,04 1,16 9 36,08 30,37 1,06 30,45 1,01
model pure sine wave 500 W dan 1.000 W memiliki peak noise level yang cukup rendah dan paling aman untuk digunakan. Hal tersebut didukung pula oleh nilai arus dan tegangan THD yang rendah sehingga inverter dapat beroperasi secara optimal dalam memasok  daya  pada  beban  AC  tanpa  menghasilkan  efek samping berupa conducted emission noise yang tinggi di jalur DC.

## V. K ESIMPULAN
Karakterisasi conducted emission noise pada inverter sistem PV off-grid dapat  dilakukan  dengan  menerapkan  metode pengukuran  berdasarkan  standar  IEC  62920:2017  dan  CISPR 25:2016,  baik  untuk  kondisi standalone maupun terhubung dengan  beban.  Hasil  karakterisasi conducted  emission  noise pada inverter model modified  sine  wave tanpa  beban menunjukkan peak noise yang  terukur  bernilai  cukup  tinggi pada inverter 300 W dan 700 W, tetapi masih berada di bawah quasi-peak limit . Sementara itu, inverter model pure sine wave 500  W  memiliki peak  noise yang  lebih  tinggi  dibandingkan dengan inverter 1.000 W pada frekuensi rendah, sehingga lebih berpotensi  memberikan  gangguan  pada  jalur  DC.  Adanya
penambahan beban lampu pijar 60 W di sisi AC untuk seluruh model inverter dapat  meningkatkan peak noise level pada inverter , terutama pada frekuensi tinggi. Dari keseluruhan hasil pengukuran  pada  kondisi inverter terhubung  dengan  beban lampu pijar beserta dimmer , inverter model pure sine wave 500 W dan 1.000 W memiliki peak noise level yang cukup rendah dan  berpotensi  lebih  sedikit  untuk  menimbulkan  gangguan elektromagnetik  di  sisi  DC.  Meskipun  masih  perlu  dilakukan deteksi quasi - peak dan average di  beberapa  frekuensi  kritis untuk  mendapatkan  hasil  yang  lebih  kuantitatif,  pengukuran yang telah dilakukan cukup dapat menggambarkan karakteristik conducted  emission  noise yang  dihasilkan  oleh berbagai jenis inverter yang umumnya digunakan pada sistem PV off-grid .

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Ucapan  terima  kasih  ditujukan  kepada  Tim  Laboratorium Electromagnetic  Compatibility (EMC)  Pusat  Penelitian Teknologi  Pengujian  –  LIPI,  Sekolah  Teknik  Elektro  dan Informatika  –  ITB,  dan  ANRGI  ( Accessible,  Natural, Renewable,  Growing,  Interactive/Implementation ) Project
N o is e L e ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20
0 0,15 0,50 1,00 5,00 10,00 30,00
Frekuensi [MHz]
Quasi-Peak Limit 3 Average Limit Tanpa Beban Inverter 700 W 5 7 9
Gbr. 17 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 700 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar beserta dimmer .
N o is e L e ve l [ d B μ V] 120 100 80 60 40 20 0 0,15 0,50
1,00 5,00 10,00
30,00
Frekuensi [MHz]
Quasi-Peak Limit 3 Average Limit Tanpa Beban Inverter 1.000 W 5 7 9
Gbr. 18 Hasil pengukuran conducted emission noise inverter 1.000 W tanpa beban dan terhubung dengan beban lampu pijar beserta dimmer .
antara  ITB  dan  P2TP  –  LIPI  atas  dana,  fasilitas,  dan dukungannya dalam melakukan kegiatan penelitian ini.

## R EFERENSI
[1]  “Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia No.  12  Tahun  2017  tentang  Pemanfaatan  Sumber  Energi  Terbarukan untuk  Penyediaan  Tenaga  Listrik,”  Kementrian  ESDM,  Jakarta, Indonesia, hal. 1–22, 2017.
[2]  K.  Basaran,  N.S.  Cetin,  dan  S.  Borekci,  “Energy  Management  for  On- Grid and Off-Grid Wind/PV and Battery Hybrid Systems,” IET Renew. Power Gener. , Vol. 11, No. 5, hal. 642–649.
[3]  J.  Huang  dan K.  Li, “Suppressing EMI  Peaks  Through  Auto-Screening Carrier Phase-Shift Scheme in a PV System Composed of Parallel Single- Phase Inverters,” IEEE Trans. Electromagn. Compat. , Vol. 61, No. 1, hal. 82–89, 2019.
[4]  O. Yade, C. Martin, C. Vollaire, A. Bréard, M. Ali, R. Meuret, H. Morel, “Improved Layout of Inverter for EMC Analysis,” More Electr.  Aircr. , No.  1,  hal.  3–6,  2018,  [Online].  https://hal.archives-ouvertes.fr/hal- 01715021 tanggal akses: 10-Des-2020.
[5]  Y.H. Dong, M.Y. Liu, dan L. Cao, “EMI Noise Testing and Diagnosis for PV Inverter,” Advanced Materials Research , Vol. 805–806, hal. 31–35, 2013.
[6]  N.  Henze,  G.  Bopp,  T.  Degner,  H.  Häberlin,  dan  S.  Schattner,  “Radio Interference on the DC Side of PV Systems,” 17th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition , 2001, hal. 22–25.
[7]  N.  Harpawi,  M.Y.  Hariyawan,  dan  N.  Posma,  “Teknik  Mitigasi Conducted  Emission  pada  LED  Driver  Topologi  Buck  dengan  Metode Random Up Spreading Switching Frequency,” J.  Elem. ,  Vol.  5,  No.  2, hal. 50–58, 2019.
[8]  Y.  Lu,  Z.  Chen,  dan  H.  Huang,  “The  System  for  the  Reduction  of Conducted Electromagnetic Interference Emission from Switching Power Supply,” Third  International  Conference  on  Intelligent  Information Hiding  and  Multimedia  Signal  Processing  (IIH-MSP  2007) ,  2007,  hal.
397–402.
[9]  N. Boonpirom, “Conducted and Radiated Noise Reduction Using Circuit Balance  on  Double  Switch  Converter,” 2010  Conference  Proceedings IPEC , 2010, hal. 317–322.
[10]  S.  Wang  dan  F.C.  Lee,  “Analysis  and  Applications  of  Parasitic Capacitance  Cancellation  Techniques  for  EMI  Suppression,” IEEE Trans. Ind. Electron. , Vol. 57, No. 9, hal. 3109–3117, Sep. 2010.
[11]  D. Hamza dan P. Jain, “Conducted Electromagnetic Emissions Analysis in Grid-tied PV System,” IEICE , 2009, hal. 2–5.
[12]  K.R. Li, K.Y. See, dan R.M.S. Bandara, “Impact Analysis of Conducted Emission  Measurement  Without  LISN,” IEEE  Trans.  Electromagn. Compat. , Vol. 58, No. 3, hal. 776–783, 2016.
[13]  Y. Wang, S. Bai, X. Guo, S. Jin, Y. Zhang, J. Eriksson, L. Qu, J. Huang, dan J. Fan, “Conducted-emission Modeling for a Switched-Mode Power Supply  (SMPS),” 2015  IEEE  Symposium  on  Electromagnetic Compatibility and Signal Integrity, EMCSI 2015 , 2015, hal. 314–319.
[14]  W.  Ananda,  S.A.  Cahyadi,  I.  Inayaturohman,  dan  D.  Hamdani,  “The Effect  of  the  Grounding  Condition  of  Line  Impedance  Stabilization Network  on  the  Measurement  Validity  of  Conducted  Emission Parameter,” Proc.  Int.  Conf.  on  High  Voltage  Engineering  and  Power Systems, ICHVEPS 2017 , 2017, hal. 498–502.
[15]  M.  Naim, “Rancangan  Sistem Kelistrikan  PLTS  Off  Grid 1000  watt di Desa Mahalona Kecamatan Towuti,” J.  Ilm.  Tek.  Mesin ,  Vol. 9,  No. 1, hal. 27–32, 2017.
[16]  S.  Saodah  dan  S.  Utami,  “Perancangan  Sistem  Grid  Tie  Inverter  pada Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya,” ELKOMIKA  J.  Tek.  Energi  Elektr. Tek. Telekomun. Tek. Elektron. , Vol. 7, No. 2, hal. 339–350, 2019.
[17]  “Vehicles, Boats and Internal Combustion Engines - Radio Disturbance Characteristics - Limits and Methods of Measurement for the Protection of On-board Receivers , ” CISPR 25:2016, 2016.
[18]  “Photovoltaic Power Generating Systems – EMC Requirements and Test Methods for Power Conversion Equipment,” IEC 62920:2017, 2017.
[19]  “Specification  for  Radio  Disturbance  and  Immunity  Measuring Apparatus  and  Methods  -  Part  1-1:  Radio  Disturbance  and  Immunity Measuring  Apparatus  -  Measuring  Apparatus,”  CISPR  16-1-1:2019, 2019.
[20]  S. Okuyama, K. Osabe, K.T. And, dan H. Muramatsu, “Investigation on Effectiveness  of  Very  High  Frequency  Line  Impedance  Stabilization Network  (VHF-LISN)  for  Measurement  Reproducibility,” 2013 International  Symposium  on  Electromagnetic  Compatibility ,  2013,  hal.
174–179.
[21]  Yudhistira,  “Identifikasi  Gangguan  Elektromagnetik  pada  Sisi  DC Inverter  Photovoltaic  Off-Grid  Menggunakan  DC  Line  Impedance Stabilization  Network,”  Tesis  Program  Magister,  Institut  Teknologi Bandung, Bandung, Indonesia, 2020.
[22]  Yudhistira,  D.  Hamdani, dan  S.P.B. Anggoro, “Characterization of  DC Artificial  Network  Using  Analytical  Method  for  Conducted  Emission Measurement of Photovoltaic Inverter,” Proc. of the 12th  Int.  Conf.  on Information  Technology  and  Electrical  Engineering  (ICITEE  2020) , 2020, hal. 192–197.
[23]  H.  Harmini  dan  T.  Nurhayati,  “Desain  Sistem  Rooftop  Off  Grid  Panel Solar Photovoltaic,” J. Pengemb. Rekayasa dan Teknol. , Vol. 13, No. 2, hal. 47-51, 2018.
[24]  B.  Hartono,  S.  Prayogo,  dan  B.  Wahyu,  “Pengembangan  Kontrol Peningkatan Daya Listrik Rumah Tangga Menggunakan On/Off Grid Tie Inverter,” J. Teknol. Elektro, Univ. Mercu Buana , Vol. 8, No. 3, hal. 192- 199, 2017.
[25]  J.  Jiraprasertwong  dan  C.  Jettanasen,  “Electromagnetic  Interference  in Photovoltaic  System  and  Mitigation  of  Conducted  Noise  at  DC  Side,” Proc.  IEEE  Region  10  Annual  International  Conference  (TENCON) , 2017, hal. 915–920.
[26]  B.C.  Neagu,  G.  Grigoras,  dan  F.  Scarlatache,  “The  Influence  of Harmonics on Power Losses in Urban Distribution Networks,” 2016 Int. Symp. on Fundamentals of Electrical Engineering (ISFEE 2016) , 2016, hal. 2–5.