i
Analisa Dan Simulasi Power Supplay Otomatis Untuk Pelapisan Electroforming Menggunakan Metode Fuzzy
SKRIPSI
untuk memenuhi salah satu persyaratan mencapai derajat Sarjana S1
Disusun oleh : SUBANDI 201510130311041
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Malang
2022
ii
iii
iv
v KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat, rahmat, dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Strata I Jurusan Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Penulis menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan skripsi ini, sangatlah sulit bagi penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Ir. Ermanu A. Hakim, M.T. selaku dosen pembimbing I yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk memberikan pengarahan dari awal penyusunan proposal hingga tugas akhir ini sehingga tugas akhir ini menjadi lebih baik.
2. Zulfatman, M.Eng, ph.D. selaku dosen pembimbing II yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk memberikan pengarahan sehingga tugas akhir ini menjadi lebih baik.
3. Seluruh Dosen dan Staf prodi Teknik Elektro yang sejak awal penulis memulai perkuliahan sampai akhir perkuliahan ini telah memberikan ilmu dan tenaga sehingga penulis mendapat banyak wawasan dan menjadi mahaasiswa yang lebih baik dari sebelumnya.
4. Kedua orangtua dan seluruh keluarga yang telah memberikan bantuan serta dukungan baik itu materi maupun nonmateri sehingga tugas akhir ini dapat disusun dengan baik.
5. Rekan – rekan seperjuangan dari awal perkuliahan hingga detik-detik akhir perkuliahan yang selalu bersedia membantu dalam pengerjaan tugas akhir ini.
vi 6. Pihak – pihak lain yang secara langsung maupun tidak langsung
membantu terselesaikannya pengerjaan tugas akhir ini, namun tidak dapat disebutkan satu persatu. Semoga Allah SWT melipatgandakan kebaikan-kebaikannya.
Penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh dari kaya sempurna dan memiliki banyak kekurangan. Penulis dengan senang hati menerima dan berusaha menanggapi kritik, saran, maupun pertanyaan dari pembaca. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat dikemudian hari bagi yang memerlukan dan membaca tulisan ini.
Malang, Juli 2022
Penulis
vii ABSTRAK
Electroforming adalah suatu proses pengendapan zat atau ion-ion logam pada benda kerja isolator dengan cara elektrolisis, pengendapan pada benda kerja ini disebabkan adanya ion-ion bermuatan listrik yang berpindah dari suatu elektroda melalui elektrolit.pada umumnya sering terjadi gangguan pada saat proses Electroforming biasanya terjadi karena arus yang berlebih saat peroses Electroforming atau disebut juga dengan overshoot . permasalahan pada saat proses electroforming dapat diatasi dengan memakai sistem kontrol Fuzzy.
Kontrol yang dipakai harus menekan agar tidak terjadinya overshoot yang sangat tinggi. Simulasi yang tidak menggunakan kontrol menghasilkan Rise time 0,49 ms dan peaktime 54,93 ms. Simulasi dengan menggunakan kontrol Fuzzy mendapatkan overshoot sebesar 300% selama o,2 detik namunpeaktime 0,4 ms dan Rise time 0,13 ms
viii
ABSTRACT
Electroforming is a process of deposition of substances or metal ions on an insulating workpiece by means of electrolysis, this deposition on the workpiece is due to the presence of electrically charged ions that move from an electrode through the electrolyte. due to excessive current during the electroforming process or also known as overshoot. problems during the electroforming process can be overcome by using a fuzzy control system. The control used must be suppressed so that a very high overshoot does not occur. Simulation that does not use control produces a rise time of 0.49 ms and a peak time of 54.93 ms. Simulation using Fuzzy control gets an overshoot of 300% for 0.2 seconds but peak time is 0.4 ms and rise time is 0.13 ms
ix
DAFTAR ISI
COVER ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR PERNYATAAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
ABSTRAK ... vii
ABSTRACT ... viii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Tujuan Penelitian ... 2
1.5 Manfaat penelitian ... 2
1.6 Sistematika penulisan... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Electroforming ... 4
2.2 Catu Daya... 10
2.3 Regulator ... 13
2.4 Fuzzy Logic ... 21
2.4.1 System Fuzzy ... 22
2.4.2 Model Fuzzy ... 23
2.4.3 Fuzzy mamdani ... 23
2.4.4 Metode Fuzzy Mamdani ... 24
BAB III METODE PENELITIAN ... 25
3.1 Perinsip kerja sistem ... 25
x
3.2 Pengumpulan data ... 25
3.3 Model sistem Plant ... 26
3.4 Rangkaian simulasi tanpa kontrol ... 28
3.5 Fuzzy controller ... 28
3.6 Rangkaian simulasi kontrol fuzzy ... 28
3.7 Perancangan pengujian ... 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35
4.1 Pengujian Simulasi Rangkaian Tanpa Menggunakan Kontrol ... 35
4.2 Pengujian Simulasi Menggunakan Kontrol Fuzzy ... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 38
5.1 Kesimpulan ... 38
5.2 Saran ... 38
DAFTAR PUSTAKA ... 39
FORM PLAGIASI ... 41
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Susunan kimi tembaga sulfat ... 5
Gambar 2.2 Arah penguraian ion-ion logam ... 6
Gambar 2.3 Penempatan katoda dalam pelapisan logam ... 7
Gambar 2.4 Block diagram penyearah pensaklaran ( switch-mode) ... 10
Gambar 2.5 IC pembangkit pulsa atau denyut dalam SMPS ... 11
Gambar 2.6 (a) dasar DC-DC converter (b) rangkaian DC_DC converter (C) sinyal tegangan keluaran ... 15
Gambar 2.7 Rangkaian Buck converter ... 16
Gambar 2.8 Bentuk Buck converter ... 17
Gambar 2.9 Bentuk gelombang tegangan keluaran ripple ... 20
Gambar 2.10 Struktur umum kendali logika fuz... 21
Gambar 3.1 Diagram block sistem ... 25
Gambar 3.2 Respon Resistansi Plant ... 26
Gambar 3.3 Diagram Plant ... 27
Gmabar 3.4 Rangkaian simulasi tanpa kontrol ... 28
Gambar 3.5 Himpunan keanggotaan input error arus ... 29
Gambar 3.6 Himounan keanggotaan input delta error arus ... 29
Gambar 3.7 Himpunan keanggotaan PWM ... 30
Gambar 3.8 Model simulasi untuk rangkaian electroforming ... 30
Gambar 3.9 Model simulasi Buck Converter ... 31
Gambar 4.1 Hasil simulasi error dan delta error tanpa kontrol ... 35
Gambar 4.2 Respon arus tanpa Kontrol dengan input 2A ... 35
Gambar 4.3 Hasil simulasi error dandelta error menggunakan kontrol ... 36
Gambar 4.4 Respon arus menggunakan kontrol fuzzy dengan input 2A ... 36
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kapasitas kemampuan larutan kimia pada ... 8
Tabel 2.2 Hasil perhitungan kecepatan deposisi pada tembaga ... …..9
Tabel 2.3 perbandingan 3 teknologi regulator... ...14
Tabel 3.1 Himpunan keanggotaan input error arus ... .31
Tabel 3.2. Himpunan keanggotaan input delta error arus ... .32
Tabel 3.3 Himpunan keanggotaan output arus ... .32
Tabel 3.4 Tabel kebenaran rules ... .33
39
DAFTAR PUSTAKA
[1] Utomo, A. C., Siwindarto, P., & Setyawati, O. (2020). Reduced Overshoot of The Electroforming Jewellery Process Using PID. Kinetik: Game Technology, Information System, Computer Network, Computing,
Electronics, and Control, 4(3), 227–234.
https://doi.org/10.22219/kinetik.v5i3.1059
[2] Candra, N., & Masitha, D. (2021). Lebah madu dan sarang sebagai sumber inspirasi perhiasan dengan teknik finishing elektroforming.
[3] Utamaningrat, I. M. A., & Eskani, I. N. (2018). Studi Pelapisan Tembaga Pada Bahan Non-Logam Untuk Aplikasi Produk Kerajinan Dengan Metode Electroforming. Dinamika Kerajinan Dan Batik: Majalah Ilmiah, 35(1), 45.
https://doi.org/10.22322/dkb.v35i1.994
[4] Elin Huriyati, S., Haris, A., & Setiyo Widodo, D. (2008). Pengaruh Rapat Arus Dan Asam Borat Terhadap Kualitas Dan Morfologi Hasil Elektroposisi Kobal Pada Substrat Tembaga. http://eprints.undip.ac.id/2926/
[5] Wiyoko, A. (2010). Teknik Electroforming Tembaga Dalam Penciptaan Karya Kriya Logam. In Ornamen (Vol. 7, Issue 1, pp. 53–62).
https://jurnal.isi-ska.ac.id/index.php/ornamen/article/view/935
[6] Maulana, R. A., Mahadhika, D., Udjiana, S., & Kimia, J. T. (2019). Pengaruh Dekoratif Pada Kayu Jati Dengan Pelapis Tembaga. Distilat: Jurnal
Teknologi Separasi, 5(2), 240–245. https://doi.org/10.33795/distilat.v5i2.50 [7] Manurung, C. (2014). Pengaruh Kuat Arus Terhadap Ketebalan Lapisan Dan
Laju Korosi (Mpy) Hasil Elektroplating Baja Karbon Rendah Dengan Pelapis Nikel. Visi, 21(2), 1857–1869. Pengaruh Kuat Arus Terhadap Ketebalan Lapisan Dan Laju Korosi (Mpy)%0AHasil Elektroplating Baja Karbon Rendah Dengan Pelapis Nikel%0ACharles Manurung, ST.,MT.
[8] I. G. Ari Palentinus, I. K. Suarsana, I. G. N. N. S. (2017). Peningkatan Sifat Mekanik Baja ST 60 Dengan Pelapisan Krom Keras (Electroplating) Terhadap Ketebalan Lapisan Bahan Poros. Jurnal Ilmiah Teknik Desain Mekanika, 6(4), 344–348.
[9] Cholish, C., Rimbawati, R., & Hutasuhut, A. A. (2017). Analisa Perbandingan Switch Mode Power Supply (SMPS) dan Transformator Linear Pada Audio Amplifier. CIRCUIT: Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Elektro, 1(2), 90–
102. https://doi.org/10.22373/crc.v1i2.2079
[10] IRIL MARE ARIFANA. (2016). Rancang Bangun Power Supply Switching Dengan Arus Dan Tegangan Terkendali Sebagai Catu Daya Proses
Elektropleting Logam. 1–72.
[11] Nyoman Wahyu Satiawan, I., & Bagus Fery Citarsa, I. (2018). DESAIN BUCK CONVERTER UNTUK CHARGING BATERE PADA BEBAN BERVARIASI Buck Converter Design For Battery Charging On Various Loads. 5(1), 30–35.
[12] Pulungan, A. B., & Ramadhani, T. (2018). Buck Converter Sebagai Regulator Aliran Daya Pada Pengereman Regeneratif. Jurnal EECCIS, 12(2), 93–97.
40 [13] Agus Sukoco1 , Robby Yuli Endra2. PENERAPAN FUZZY INFERENCE
SYSTEM METODE MAMDANI UNTUK PENENTUAN BESARAN PERSENTASE BEASISWA
41
