APLIKASI SERIAL COIL
SEBAGAI RECEIVER PADA
SISTEM TRANSFER ENERGI LISTRIK NIRKABEL
LAPORAN AKHIR
Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III pada
Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh
TRI DARMAWAN
061430320236
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
HALAMAN PENGESAHAN
APLIKASI
SERIAL COIL
SEBAGAI
RECEIVER
PADA SISTEM
TRANSFER ENERGI LISTRIK NIRKABEL
Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaiakan Pendidikan Diploma III pada
Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika
Oleh
TRI DARMAWAN
061430320236
Palembang, Agustus 2017
Menyetujui,
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Pola Risma, M.T.
Yeni Irdayanti, S.T, M.Kom
NIP.196303281990032001 NIP.
197612212002122001
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Elektro, Ketua Program Studi
Teknik Elektronika
MOTTO
-“Man Shabara Zhafira, siapa yang bersabar maka akan beruntung. Jangan
risaukan penderitaan hari ini, jalani saja dan lihatlah yang akan terjadi didepan,
karena yang kita tuju bukan sekarang, tapi ada yang lebih besar dan prinsipil,
yaitu menjadi manusia yang telah menemukan misinya dalam hidup”. (A.Fuadi,
Negeri 5 Menara).
-“Man Saara ala Darbi Washala, siapa yang berjalan dijalannya maka dia akan
sampai ke tujuannya”.(Imam Syafii Rahimahullah)
-“Man Jadda Wa Jada, Siapa yang bersungguh-sungguh maka akan
berhasil”.(Imam Syafii Rahimahullah)
Laporan ahhir ini kupersembahkan untuk :
1.
Kedua Orang Tuaku tercinta (Bp.Johani & Ibu Suroiya)
2.
Saudaraku dan Keluarga Besar
3.
Dosen Pembimbing 1 Ir. Pola Risma, M.T.
4.
Dosen Pembimbing 2 Yeni Irdayanti, S.T.,M.Kom.
5.
Almamater Tercinta
6.
Jurusan Tenik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya
7.
Dosen-dosen Jurusan Tenik Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya
8.
Teman-teman seperjuangan Teknik Elektronika B 2014
ABSTRAK
APLIKASI
SERIAL COIL
SEBAGAI
RECEIVER PADA
SISTEM TRANSFER ENERGI LISTRIK NIRKABEL
(2017 : 5 BAB + 39 Halaman + XXXIX Halaman + 31 Gambar + 3 Tabel)
TRI DARMAWAN
061430320236
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK ELEKTRONIKA
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
Energi listrik merupakan kebutuhan pokok manusia saat ini, terutama
dalam penggunaan perangkat eletronik seperti lampu sebagai penerangan, televisi,
kipas angin,
charging handphone
dll. Meningkatnya jumlah penggunaan
perangkat elektronik maka memerlukan banyak kabel agar dapat mentransfer
energi listrik ke
receiver
sehingga membuat tata letak kabel yang semakin rumit,
maka sistem transfer energi listrik nirkabel merupakan alternatifnya. Sistem
transfer energy listrik nirkabel ini menggunakan metoda resonansi dan induktansi
bersama, sehingga nilai induktansi pada
coil receiver
harus sama atau mendekati
nilai induktansi pada
coil transmitter
agar energy listrik dapat diterima oleh
receiver
untuk menyalakan masing-masing beban. Sistem transfer energy listrik
ini menggunakan tiga buah
receiver
yaitu bohlam led,
charger handphone
dan
kipas angin dc 5V. Untuk bohlam led dengan daya 5 VA dapat dihasilkan pada
jarak 18 cm dengan tegangan 3,2 V, untuk
charger handphone
dengan daya 5 VA
dapat dihasilkan pada jarak 7-8 cm dengan tegangan 6,2 V, sedangkan kipas angin
dengan daya 4,5 VA dapat dihasilkan pada jarak 10 -11 cm dengan tegangan yang
didapat yaitu 0,4 V. berdasarkan data tersebut maka aplikasi serial
coil
sebagai
receiver
pada sistem transfer energy listrik nirkabel ini cocok untuk diaplikasikan
pada sistem penerangan.
ABSTRACT
SERIAL COIL APPLICATION AS RECEIVER ON WIRELESS
ELECTRICAL ENERGY TRANSFER SYSTEM
(2017: 5 CHAPTERS + 39 Pages + XXXIX Page + 31 Images + 3 Tables)
TRI DARMAWAN
061430320236
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK ELEKTRONIKA
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
Electrical energy is a basic human need today, especially in the use of
electronic devices such as lighting as lighting, television, fan, charging mobile
phone etc. The increasing use of electronic devices requires a lot of cables in order
to transfer electrical energy to the receiver to make the layout of the cable more
complicated, then the wireless electrical energy transfer system is an alternative.
This wireless electrical power transfer system uses the resonance and inductance
methods together, so that the inductance value of the receiver coil must be equal
to or near the inductance value of the coil transmitter in order for the electrical
energy to be received by the receiver to power each load. This electrical energy
transfer system uses three receivers that is a led bulb, mobile phone charger and
5V dc fan. For a 5-VA led bulb can be produced at a distance of 18 cm with a
voltage of 3.2 V, for mobile phone chargers with 5 VA power can be generated at
a distance of 7-8 cm with a voltage of 6.2 V, while a fan with a power of 4.5 VA
can be produced at a distance of 10 -11 cm with a voltage of 0.4 V. Based on the
data, the application of serial coil as a receiver in the wireless power transfer
system is suitable for applied to lighting systems.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas nikmat Allah SWT, karena berkat
rahmat dan ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir Diploma III di
Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri
Sriwijaya Palembang.
Tujuan dari pembuatan laporan akhir ini adalah untuk memenuhi salah
satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan Diploma III di Jurusan Teknik
Elektro Program Studi Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya
Palembang.
Maka dari itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu :
Ir. Pola Risma, M.T. selaku Dosen Pembimbing I
Yeni Irdayanti, S.T., M.Kom., selaku Dosen Pembimbing II
Yang telah memberikan banyak bimbingan dan masukan yang sangat
membantu penulis dalam menyelesaikan laporan akhir ini .
Dalam menyelesaikan laporan akhir ini penulis menyadari bahwa banyak
sekali bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini
penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada :
kemudian penulis juga mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri
Sriwijaya.
2.
Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Politeknik Negeri Sriwijaya.
3.
Bapak Herman Yani, S.T., M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik
Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya.
4.
Bapak Amperawan, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Diploma III
Teknik Elektronika Politeknik Negeri Sriwijaya.
5.
Seluruh staff Laboratorium dan Bengkel Teknik Elektro Politeknik
6.
Semua Dosen, staff serta karyawan administrasi di Jurusan Teknik
Elektro Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
7.
Kedua orang tua dan keluarga besar yang telah banyak membantu
memberikan do’a dan dukungannya.
8.
Teman-teman
kelas
6
Elektronika
B
atas
dukungan
serta
kebersamaannya selama di bangku kuliah.
Palembang, Agustus 2017
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
ABSTRAK ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan dan Manfaat ... 2
1.4.1 Tujuan ... 2
1.4 2 Manfaat ... 2
1.5 Metodologi Penulisan ... 2
1.6 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TINJAU PUSTAKA 2.1 Metode Pengiriman Daya Listrik Secara Nirkabel ... 4
2.1.1 Gaya Gerak Listik (GGL) ... 6
2.2 Prinsip Kerja Transfer Energi Listrik Nirkabel... 8
2.3 Sistem Multi Coil ... 9
2.4 Penyesuaian Impedansi ... 10
2.4.1 VAC 220V/50 Hz ... 10
2.4.2 Trafo Step-Down ... 10
2.4.3 Rectifier ... 12
2.4.4 Oscillator ... 13
2.4.5 Coil Transmitter (Kumparan Pemancar) ... 14
2.5 Penyesuaian Impedansi…………..………...16
2.6 Prinsip Resonansi (Tunning Circuit)……….17
2.7 Rangkaian Penerima (Receiver) pada Sistem Transfer Energi Listrik Nirkabel ... 17
2.8 Beban atau Keluaran (Output) ... 18
2.8.1 Bohlam LED ... 18
2.8.2 Charger Handphone... 19
2.8.3 Kipas Angin (DC 5V) ... 20
BAB III RANCANG BANGUN ALAT 3.1 Perancangan Alat………...21
3.2 Blok Diagram Alat ... 21
3.3 Flowchart ... 23
3.4 Metode Perancangan ... 24
3.4.1 Perancangan Elektronika ... 24
3.4.1.1 Rangkaian Serial Coil Transmitter ... 24
3.4.1.2 Tuning pada Beban Penerima (Receiver) ... 25
3.4.1.3 Rangkaian Gabungan ... 26
3.4.2 Rangkaian Receiver pada beban Bohlam LED ... 26
3.4.4 Rangkaian Receiver pad beban Kipas Angin DC 5V ... 28
3.4.5 Perancangan Mekanik ... 28
BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Deskripsi Alat ... 31
4.2 Titik Uji Pengukuran ... 31
4.3 Data Hasil Pengukuran ... 33
4.4 Induktansi Coil Receiver ... 35
4.5 Analisa ... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 39
5.2 Saran ... 39
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Prinsip Induktansi Bersama ... 5
Gambar 2.2 Arah gerak GGL dengan kaidah tangan kanan ... 6
Gambar 2.3 Proses Induksi Elektromagnetik antara 2 kumparan ... 7
Gambar 2.4 Resonansi kopling induktif... 8
Gambar 2.5
Muti Coil
... 9
Gambar 2.6 Blok Diagram penerima pada sistem transfer energy listrik nirkabel……….…. 10
Gambar 2.7 Bagian dalam Transformator……….11
Gambar 2.8 Rangkaian Rectifier ... 12
Gambar 2.9 Rangkaian osilator menggunakan transformator JFET IRF 640 ... 13
Gambar 2.10 Serial Coil Transmitter ... 15
Gambar 2.11 Impedance Matching ... 16
Gambar 2.12 Blok diagram penerima pada sistem transfer energy listrik nirkabel ... 17
Gambar 2.13 Lampu LED ... 18
Gambar 2.14 Charger Handphone ... 19
Gambar 2.15 Kipas Angin DC 5V ... 20
Gambar 3.1 Blok Diagram Rangakaian ... 22
Gambar 3.2 Diagram Alir (flowchart) ... 23
Gambar 3.3 Serial Coil Transmitter ... 24
Gambar 3.4 Rangkaian penala (tuning) pada beban ... 25
Gambar 3.5 Rangkaian transfer energy listrik nirkabel (transmitter) ... 26
Gambar 3.6 Rangkaian receiver pada beban bohlam led ... 26
Gambar 3.7 Rangkaian receiver padd beban charger handphone... 27
Gambar 3.8 Rangkaian receiver pada beban kipas angin dc 5v ... 28
Gambar 3.9 Bentuk mekanik dari bohlam led sebagai receiver ... 28
Gambar 3.10 Bentuk mekanik dari charger handphone sebagai receiver ... 29
Gambar 4.1 Titik pengukuran pada bohlam led sebagai receiver... 32
Gambar 4.2 Titik pengukuran pada charger handphone sebagai receiver ... 32
Gambar 4.3 Titik pengukuran pada kipas angin dc 5v sebagai receiver ... 33
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara tegangan dengan jarak ... 37
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
1. Design and Construction of wireless power transfer system using magnetic resonant coupling , Syekh Khalid Rahman, Omar Ahmed, Md. Saiful Islam,A. H. M. Rafiul Awal, Md. Shariful Islam
2. Magnetic Resonance and Magnetic Induction, The Wireless Power Consosrtium. 3.Adaptive Impedance Matching for Magnetically Coupled Resonators, Benjamin H.
Waters, Alason P. Sample, and Joshua R. Smith
