DESAIN DAN RANCANG BANGUN KONTROL BEBAN ELEKTRONIK

PADA PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MIKROHIDRO

Tesis

untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Magister (S-2)

Program Studi Sistem Teknik Konsentrasi Mikrohidro

Jurusan Ilmu-Ilmu Teknik

diajukan oleh: Fourys Yudo Setiawan Paisey

07/262217/PTK/4510

Kepada PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA

2009

ii

iii

iv

PRAKATA

Puji syukur kami panjatkan kehadirat ALLAH BAPA di surga, karena

berkat, rahmat dan anugerahNya maka penelitian dan penulisan tesis yang

berjudul Desain dan Rancang Bangun Kontrol Beban Elektronik Pada Pada

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro ini dapat terlaksana dengan lancar.

Tesis ini dikerjakan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh derajat

keserjanaan S-2 pada Program Studi Magister Sistem Teknik Program Pasca

Sarjana Universitas Gadjah Mada. Penulis menyadari bahwa tesis ini dapat

terselesaikan dengan baik karena adanya bimbingan, dorongan dan bantuan dari

banyak pihak. Melalui kesempatan ini penulis menghaturkan terima kasih kepada:

1. Dr. Ir. Sasongko Pramono Hadi, DEA. dan Dr-Ing. Ir. Agus Maryono, sebagai

pembimbing yang telah memberikan banyak masukan berupa saran, motivasi

dan kritik, sehingga penulisan tesis ini dapat lebih cepat terselesaikan.

2. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada yang telah

memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti studi S-2

3. Rektor Universitas Negeri Papua Manokwari yang telah memberikan ijin

belajar kepada penulis untuk mengikuti studi S-2 di UGM

4. Pemda Propinsi Papua yang telah memberikan beasiswa Otsus kepada

penulis.

5. Ketua dan pengelola Magister Sistem Teknik yang telah memberikan fasilitas.

v

6. Universitas Muhammadyah Malang (UMM) yang telah memberikan ijin

untuk penelitian dan pengujian alat.

7. Kepala dan staf laboratorium Teknik Tenaga Listrik Fakultas Teknik UGM

yang telah memberikan fasilitas dan bantuan selama penelitian.

8. Mama tercinta Suniati Paisey yang selalu mendo’akan dan memberikan

nasehat dan bantuan material selama kuliah.

9. Istri tercinta Hedwigi Timang yang dengan setia memberikan motivasi dan

dana selama kuliah, penelitian dan penyusunan tesis ini.

10. Machmud Effendi, ST, M.Eng dan keluarga yang telah memberikan bantuan

selama penulis melakukan penelitia dan pengujian alat di UMM.

11. Teman-teman mahasiswa di Program Studi Magister Sistem Teknik Program

Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada.

Atas semua bantuan, dorongan dan jerih payah tersebut di atas semoga

senantiasa mendapatkan berkat dari Tuhan Yesus Kristus.

vi

DAFTAR ISI

Judul i

Pengesahan ii

Pernyataan iii

Kata Pengantar iv

Daftar Isi vi

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Intisari xii

Abstract xiii

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Perumusan Masalah 3

1.3 Keaslian Penelitian 3

1.4 Manfaat Penelitian 4

1.5 Batasan Masalah 4

1.6 Tujuan Peneleitian 4

II. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka 5

2.2 Landasan Teori 6

vii

2.2.1 PLTMh 6

2.2.2 Sistem Kontrol Electronic Load Controller (ELC) 8

2.2.3 OP-AMP (Operational Amplifier) 9

2.2.4. TRIAC 22

2.2.5. Generator Sinkron 26

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Bahan Penelitian 29

3.2. Alat Penelitian 29

3.3. Langkah Penelitian 29

3.4 Cara Penelitian 31

3.4.1 Pembuatan Desain Sistem ELC

3.4.2 Pembuatan Rangkaian Sensor Frekuensi

3.4.3 Pembuatan Rangkaian Pendeteksi Titik Nol (Zero Crossing Detektor)

3.4.4 Pembuatan Rangkaian Kontrol Pulsa

3.4.5 Pembuatan Rangkaian Penguat Pulsa dan Saklar Elektronik

IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembuatan PCB 41

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Frekuensi. 42

4.3 Pengujian Rangkaian Kontrol Beban Elektronik (ELC) 43

viii

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan 54

5.2 Saran 55

DAFTAR PUSTAKA 56

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Parameter op-amp 12

Tabel 2.2. Kuadran TRIAC 24

Tabel 4.1. Hasil pengujian sensor frekuensi 42

Tabel 4.2. Hasil pengujian menggunakan rangkaian ELC 46

Tabel 4.3. Hasil pengujian tanpa mengunakan rangkaian ELC 46

Tabel 4.4. Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase Ketidakseimbangan tegangan 48

Tabel 4.5. Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase Ketidakseimbangan frekuensi 48

Tabel 4.6. Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase Ketidakseimbangan tegangan (Murtiwantoro, 2007) 49

Tabel 4.7. Hasil pengujian PLTMh UMM yang menggunakan governor 52

Tabel 4.8. Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase Ketidakseimbangan tegangan PLTMh UMM 53

Tabel 4.9. Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase Ketidakseimbangan frekuensi PLTMh UMM 53

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Skema PLTMh 1

Gambar 2.3. Desain sederhana PLTMh 3

Gambar 2.1. Diagram blok pembagian daya beban komplemen 7

Gambar 2.2. Rangkaian dasar op-amp 10

Gambar 2.3. Blok diagram op-amp 11

Gambar 2.4. Simbol op-amp 11

Gambar 2.5. Rangkaian inverting amplifier 15

Gambar 2.6. Rangkaian non inverting amplifier. 16

Gambar 2.7. Rangkaian integrator 18

Gambar 2.8. Rangkaian differensiator 21

Gambar 2.9. TRIAC dan ekuivalensi simbolnya 23

Gambar 2.10. Kuadran TRIAC 24

Gambar 2.11. Prinsip penyalaan TRIAC pada sudut tertentu 25

Gambar 2.12. Generator kutub dalam 27

Gambar 2.13.Generator berkutub dua 27

Gambar 3.1. Diagram alir pembuatan alat dan penelitian 30

Gambar 3.2. Diagram blok sistem ELC 31

Gambar 3.3. Rangkaian sensor frekuensi 32

Gambar 3.4. Tampilan keluaran gelombang kotak 33

Gambar 3.5. Tampilan keluaran pulse train 33

Gambar 3.6. Tampilan keluaran gelombang segitiga 34

Gambar 3.7. Rangkaian pendeteksi titik nol 34

xi

Gambar 3.8. Tampilan keluaran rangkaian pendeteksi nol 35

Gambar 3.9. Rangkaian kontrol pulsa 36

Gambar 3.10. Rangkaian pembanding akhir 38

Gambar 3.11. Rangkaian penguat pulsa dan saklar elektronik 39

Gambar 4.1. Layout PCB 41

Gambar 4.2. Diagram pengujian sensor frekuensi 42

Gambar 4.3. Grafik pengujian sensor frekuensi 43

Gambar 4.4. Diagram blok pengujian ELC 43

Gambar 4.5. Foto pengujian ELC 44

Gambar 4.6. Grafik tegangan fungsi beban 47

Gambar 4.7. Grafik frekuensi fungsi beban 48

Gambar 4.8. Grafik karakteristik frekuensi terhadap perubahan beban (Murtiwantoro, 2007) 49

Gambar 4.9. Grafik karakteristik tegangan (Sunu Ambarsi, 2005) 50

Gambar 4.10. Grafik fungsi tegangan terhadap beban (Isnaeni, 2005) 51

Gambar 4.11. Grafik presentasi ketidakseimbangan beban (Isnaeni, 2005) 51

Gambar 4.12. Grafik tegangan fungsi beban PLTMh UMM 52 Gambar 4.13. Grafik frekuensi fungsi beban PLTMh UMM 53

xii

INTISARI

Generator listrik yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga

mikrohidro diusahakan mempunyai putaran yang stabil. Salah satu faktor yang mempengaruhi putaran generator adalah perubahan beban pada konsumen. Alat kontrol beban elektronik (ELC) dan beban komplemen dibutuhkan pada PLTMh, agar perubahan beban pada generator stabil. Alat kontrol beban elektronik (ELC) berfungsi untuk mengalihkan beban konsumen, apabila beban konsumen berubah.

Alat kontrol beban elektronik menggunakan sensor frekuensi untuk mengetahui perubahan beban konsumen. Sensor frekuensi yang digunakan mempunyai tingkat linieritas terhadap perubahan tegangan sebesar R2= 0,9738.

Tegangan generator pada saat terjadi perubahan beban konsumen memiliki standar deviasi sebesar ±1,23 dengan prosentase ketidakseimbangan tegangan sebesar 0,56%. Frekuensi generator pada saat terjadi perubahan beban konsumen memiliki standar deviasi sebesar ±0,21 dengan prosentase ketidakseimbangan frekuensi sebesar 0,41%.

Kata kunci : PLTMH, ELC.

xiii

DESIGN AND CONSTRUCTION ELECTRONIC LOAD CONTROLLER OF MICROHYDRO POWER

ABSTRACT

In microhydro power, generator is made to have stable speed. One of the

factors that effect generator speed is load change on consumer. Electronic Load Controller (ELC) and complement load are needed on PLTMH, in order that load change on generator is stable. ELC will move consumer load to complement load on change of consumer load.

ELC used frequency censor to know consumer load change. The frequency censor that was used had linear level R2= 0.9738 to voltage change. Generator voltage had deviation standard ±1.23 with unbalance percentage 0.56% when there was change of consumer load. The generator frequency had deviation standard ±0.21 with unbalance percentage 0.41% when there was change of consumer load.

Key Words: microhydro power, ELC.

1

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Tenaga air merupakan salah satu sumber energi terbarukan (renewable

energy) yang masih belum termanfaatkan secara maksimal di Indonesia.

Berdasarkan data dari Departemen ESDM (Energi dan Sumber Daya Mineral),

Indonesia mempunyai potensi tenaga air sebesar 75.000 MW, dan hanya 13% dari

potensi tersebut yang telah dimanfaatkan. Pembangunan PLTMh (Pembangkit

Listrik Tenaga Mikrohidro) di daerah yang berpotensi perlu ditingkatkan sehingga

masyarakat tidak lagi bergantung kepada PLN (Perusahan Listrik Nasional).

Pembangunan PLTMh bermanfaat bagi daerah pedesaan yang belum teraliri

jaringan listrik PLN. Dengan adanya PLTMh, maka daerah tersebut dapat

memanfaatkan energi listrik dari PLTMh untuk kebutuhan rumah tangga,

informasi dan kebutuhan industri kecil.

Gambar 1.1. Skema PLTMh

2

Beberapa PLTMh sudah banyak yang dibangun di Indonesia mulai dari

kapasitas 50 KW sampai dengan kapasitas 165 KW. PLTMh yang dibangun juga

menggunakan beberapa jenis turbin yang berbeda tergantung dari besarnya head

dan debit air, seperti turbin jenis cross flow, propeller dan open flume. Hampir di

seluruh kepulauan di Indoenesia sudah dibangun PLTMh, seperti di Sumatera,

Kalimantan, Papua, Jawa dan Sulawesi, namun jumlah potensi air yang

memungkinkan untuk dibangun PLTMh masih cukup besar jika dibandingkan

dengan jumlah PLTMh yang telah dibangun.

Governor pada PLTMh adalah peralatan pengatur jumlah air yang masuk

ke dalam turbin agar tenaga air yang masuk ke turbin sesuai dengan daya listrik

yang dikeluarkan oleh pembangkit sehingga putaran generator akan konstan

(Suryadi, 1995). Penggunaan governor pada PLTMh tidak relevan jika ditinjau

secara ekonomis, karena harganya yang mahal (Achmad, 2006). Governor

produksi dalam negeri belum mampu bersaing dengan produksi luar negeri, baik

dari segi kualitas maupun harganya. Desain kontrol beban elektronika atau

Electronic Load Controller (ELC) berfungsi sebagai pengganti governor. ELC

berfungsi untuk menstabilkan beban generator dengan cara menambahkan beban

komplemen sesuai kapasitas kebutuhan di lapangan. Jika beban generator stabil

maka putaran dan frekuensi generator akan konstan. Desain PLTMh sederhana

dapat dilihat pada gambar 1.2.

3

Gambar 1.2 Desain sederhana PLTMh

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah, maka masalah dapat dirumuskan

sebagai berikut:

1. Bagaimana memperoleh desain kontrol beban elektronika pada PLTMh?

2. Bagaimana menganalisa karakteristik kontrol beban elektronika pada PLTMh?

3. Bagaimana mengukur unjuk kerja sistem ditinjau dari kestabilan frekuensi yang

dihasilkan oleh generator dengan beban berubah-ubah?

1.3 Keaslian Penelitian

Penelitian tentang desain kontrol beban elektronika pada PLTMh,

sepengetahuan penulis belum pernah dilakukan oleh peneliti sebelumnya dan

penelitian ini berbeda dengan yang sudah dicantumkan dalam tinjauan pustaka.

4

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang dapat diharapkan dari penelitian ini, antara lain:

1. Dapat memperpanjang umur generator listrik PLTMh, karena kecepatan putar

generator dapat dijaga kestabilannya.

2. Dapat dijaga kestabilan frekuensi dari beban konsumen, sehingga beban

konsumen lebih aman terhadap perubahan frekuensi.

1.5 Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi pada sistem PLTMH Stand Alone yang

menggunakan Generator Sinkron dengan daya maksimal 5 KVA 1 phasa.

1.6 Tujuan Penelitian

Penelitian ini mempunyai beberapa tujuan sebagai berikut:

1. Memperoleh desain dan membuat kontrol beban elektronika pada PLTMh.

2. Mengetahui unjuk kerja sistem PLTMh ditinjau dari kestabilan frekuensi yang

dihasilkan oleh generator.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Hasil penelitan Murtiwanto (2007), tentang kontrol beban elektronik yang

menggunakan generator sinkron dengan daya kecil sehingga daya pada beban

konsumen dan beban komplemen juga kecil, yaitu sekitar 10 Watt sampai dengan

100 Watt, dengan perubahan frekuensi antara 47,5 hertz sampai 49 hertz.

Penelitan Murtiwanto perlu penelitian lanjutan yang menggunakan generator

sinkron lebih besar, agar daya pada beban konsumen dan beban komplemen juga

lebih besar, sehingga unjuk kerja alat dalam menstabilkan frekwensi generator

lebih terlihat.

Penelitian Sunu Ambarsi (2000) tentang kontrol beban elektronik dengan

menggunakan sumber generator induksi, dimana dalam penelitian tersebut

frekuensi generator masih tidak stabil dengan adanya perubahan beban konsumen.

Hal ini disebabkan karena parameter yang dideteksi adalah perubahan tegangan,

bukan perubahan frekuensi. Dalam penelitian tersebut juga menggunakan sistem

diskrit dalam mengalihkan beban konsumen ke beban komplemen, sehingga daya

beban yang dialihkan tidak dapat seluruhnya diterima oleh beban konsumen.

Pada penelitian Isnaeni (2005) tentang pengendali tegangan pada motor

induksi yang difungsikan sebagai generator listrik dengan menggunakan rele over-

under voltage, kontaktor dan beban penyeimbang. Alat pengendali dalam

penelitian tersebut mempunyai prosentase ketidakseimbangan tegangan terbesar

adalah 5%.

6

2.2 LANDASAN TEORI

2.2.1 PLTMh

Pada umumnya PLTMh mempunyai tiga komponen utama yang masing-

masing fungsinya sangat menentukan (Muchlison, 1993), yaitu: turbin air;

generator; dan governor atau ELC. Pada pembangkit, pengendalian putaran

dimaksudkan untuk mengendalikan putaran (frekuensi) generator sehingga

pengendalian putaran dalam PLTMh diutamakan berfungsi sebagai pengendali

frekuensi generator. Perubahan putaran (frekuensi) generator dapat disebabkan

adanya perubahan daya penggerak. Jika daya air yang masuk ke turbin dibuat

selalu konstan sehingga daya penggerak turbin selalu konstan, maka frekuensi dan

respon generator akan menjadi fungsi beban. Agar frekuensi yang dihasilkan oleh

generator selalu konstan, maka besar beban dari generator harus selalu konstan.

Untuk itu diperlukan beban tiruan yang besar bebannya dapat diatur sesuai dengan

pengurangan beban dari PLTMh. Beban tiruan ini disebut beban komplemen.

Pada suatu kondisi beban tertentu (misal pada beban sebesar 75% beban penuh),

daya air yang masuk ke turbin diatur sehingga diperoleh putaran generator yang

dikehendaki. Jika pada beban konsumen terjadi penurunan beban sebesar ∆I,

maka beban komplemen akan dilewati arus yang rata-ratanya akan sebesar

penurunan arus akibat turunnya beban konsumen (∆I) sehingga generator akan

dibebani dengan total beban yang selalu konstan. Diagram blok dari uraian

tersebut ditunjukkan pada Gambar 2.1.

7

Gambar 2.1. Diagram blok pembagian daya beban komplemen

Daya yang masuk ke turbin dibuat konstan sehingga beban yang dirasakan

oleh generator juga selalu konstan, maka putaran generator senantiasa juga

konstan. Jika debit air konstan maka generator harus dibebani dengan daya yang

konstan agar putaran generator selalu konstan. Beban konsumen tidak selalu

konstan, maka untuk menjaga kestabilan putaran turbin generator diperlukan

beban komplemen yang besarnya diatur oleh ELC. Formula pengaturan beban

oleh ELC, sebagai berikut:

Beban Konsumen + Beban Komplemen = Kapasitas Nominal Generator

Formula pengaturan beban oleh ELC berlaku untuk setiap kondisi beban

konsumen. Daya yang tersedia pada terminal generator dapat dinyatakan dengan

persamaan berikut (Aris Munandar, 1997):

P output (kW) = ρ g.Q.H ηh ηm ηg (1)

Dengan Q = debit air, (m3/detik)

H = tinggi Air Jatuh, (m)

ηh = efisiensi hidrolik turbin air, (%)

ηm = efisiensi mekanis, (%)

ηg = efisiensi generator, (%)

8

ρ = massa jenis air, (kg/m3)

g = percepatan grafitasi, (m/s2).

Berdasarkan persamaan (1), debit air berbanding terbalik dengan head, artinya

jika debit airnya besar maka headnya rendah. Demikian pula sebaliknya, jika debit

airnya kecil maka headnya tinggi.

2.2.2 Sistem Kontrol Electronic Load Controller (ELC)

Pengaturan putaran generator mikrohidro dengan beban komplemen

menggunakan sakelar elektronik yang terdiri atas tiga bagian utama, yaitu

(Henderson, 1998):

• Sensor frekuensi dan Rangkaian Kontrol

Alat ini berfungsi untuk mendeteksi perubahan frekuensi yang dihasilkan

oleh generator sebagai akibat adanya perubahan beban konsumen yang kemudian

akan dibandingkan dengan harga referensi yang telah ditentukan kemudian

rangkaian kontrol akan memberikan aksi atas perubahan tersebut dengan

memberikan trigger pada TRIAC sesuai dengan perubahan yang terjadi.

• Sakelar Elektronik (TRIAC)

TRIAC berfungsi sebagai pemutus dan penghantar arus ke beban

komplemen yang pengoperasiannya diatur oleh modul kontrol berdasarkan

perubahan yang terjadi. TRIAC dapat menswitch arus yang jauh lebih besar

dengan menggunakan arus pengontrol yang kecil (Rashid, 1999). Penghantaran

dan pemutusan arus dapat dilakukan dengan cara mengatur sudut penyalaan.

Modul kontrol yang digunakan adalah modul kontrol yang mendeteksi perubahan

9

arus dan mengubahnya menjadi tegangan, kemudian mengaktifkan gate TRIAC

dengan perubahan arus yang terjadi.

• Beban Komplemen

Beban komplemen digunakan sebagai tempat pengalihan daya dari

perubahan yang terjadi pada beban sebenarnya dengan tujuan untuk menjaga agar

putaran generator konstan meskipun terjadi perubahan arus pada beban

sebenarnya.

2.2.3 OP-AMP (Operational Amplifier)

Operational Amplifier atau disingkat op-amp menurut Robert (1982)

merupakan salah satu komponen analog yang popular digunakan dalam berbagai

aplikasi rangkaian elektronika. Aplikasi op-amp popular yang paling sering dibuat

antara lain adalah rangkaian inverter, non-inverter, integrator dan differensiator.

Rangkaian feedback (umpan balik) negatif memegang peranan penting. Umpan

balik positif akan menghasilkan osilasi sedangkan umpan balik negatif

menghasilkan penguatan yang dapat terukur.

Penguat Diferensial

Op-amp dinamakan juga dengan penguat diferensial (differential

amplifier). Op-amp adalah komponen IC yang memiliki 2 input tegangan dan 1

output tegangan, dimana tegangan output-nya proporsional terhadap perbedaan

tegangan antara kedua inputnya itu. Penguat diferensial seperti yang ditunjukkan

pada Gambar 2.2. merupakan rangkaian dasar dari sebuah op-amp.

10

Gambar 2.2. Rangkaian dasar op-amp

Pada rangkaian Gambar 2.2, persamaan pada titik Vout adalah

Vout = A(v1-v2) dengan A adalah nilai penguatan dari penguat diferensial ini.

Titik input v1 dikatakan sebagai input non-iverting, sebab tegangan vout satu phase

dengan v1. Titik v2 dikatakan input inverting sebab berlawanan phasa dengan

tengangan vout.

Diagram Op-amp

Op-amp terdiri dari beberapa bagian, yang pertama adalah penguat

diferensial, lalu ada tahap penguatan (gain), selanjutnya ada rangkaian penggeser

level (level shifter) dan kemudian penguat akhir yang biasanya dibuat dengan

penguat push-pull kelas B. Gambar 2.3 berikut menunjukkan diagram dari op-amp

yang terdiri dari beberapa bagian tersebut.

11

Gambar 2.3 Blok diagram op-amp

Gambar 2.4 Simbol op-amp

Simbol op-amp pada Gambar 2.4 dengan 2 input, non-inverting (+) dan

input inverting (-). Umumnya op-amp bekerja dengan dual supply (+Vcc dan –Vee)

namun banyak juga op-amp dibuat dengan single supply (Vcc – ground). Simbol

rangkaian di dalam op-amp pada Gambar 2.4 adalah parameter umum dari sebuah

op-amp. Rin adalah resitansi input yang nilai idealnya infinit (tak terhingga). Rout

adalah resistansi output dan besar resistansi idealnya 0 (nol). AOL adalah nilai

penguatan open loop dan nilai idealnya tak terhingga.

Karakteristik satu op-amp dapat berbeda dengan op-amp lain tergantung

dari teknologi pembuatan dan desain IC-nya. Tabel 2-1 menunjukkan beberapa

12

parameter op-amp yang penting beserta nilai idealnya dan juga contoh real dari

parameter LM714.

Penguatan Open-loop

Op-amp idealnya memiliki penguatan open-loop (AOL) yang tak terhingga.

Prakteknya op-amp semisal LM741 memiliki penguatan yang terhingga kira-kira

100.000 kali. Penguatan sebesar 100.000 kali membuat sistem penguatan op-amp

menjadi tidak stabil. Input diferensial yang amat kecil saja sudah dapat membuat

outputnya menjadi saturasi. Pada bab berikutnya akan dibahas bagaimana umpan

balik bisa membuat sistem penguatan op-amp menjadi stabil.

Tabel 2.1 Parameter op-amp

Parameter Simbol Op-amp ideal LM741 Open loop voltage gain (Penguatan tegangan rangkaian terbuka)

AOL Tak terhingga 1000.000

Unity-gain frequency (Penguatan Frekuensi)

funity Tak terhingga 1 MHz

Input resistance (Resistansi masukan)

Rin Tak terhinggaa 2 MΩ

Output resistance (Resistansi Keluaran)

Rout 0 75Ω

Inpur bias current (Arus bias masukan)

Iin(bias) 0 80 nA

Input offset current (Arus offset masukan)

Iin(off) 0 20 nA

Input offset voltage (Tegangan offset masukan)

Vin(off) 0 2 mV

Slew rate (Kecepatan rata-rata) SR Tak terhingga 0,5 μsV Common Mode Rejection Ratio (Perbandingan PenguatanTegangan)

CMMR Tak terhingga 90 dB

Unity-gain frequency

Op-amp yang ideal dapat bekerja pada frekuensi tertentu, mulai dari sinyal

DC sampai frekuensi dengan besaran giga Herzt. Parameter unity-gain frequency

13

menjadi penting, jika op-amp digunakan untuk aplikasi dengan frekuensi tertentu.

Parameter AOL adalah penguatan op-amp pada sinyal DC. Respon penguatan

op-amp menurun seiring dengan menaiknya frekuensi sinyal input. Op-amp

LM741 memiliki unity-gain frequency sebesar 1 MHz, berarti penguatan op-amp

akan menjadi 1 kali pada frekuensi 1 MHz.

Slew rate

Komponen op-amp memerlukan beberapa kapasitor untuk kompensasi dan

mereduksi noise, namun kapasitor menimbulkan kerugian yang menyebabkan

respon op-amp terhadap sinyal input menjadi lambat. Op-amp ideal memiliki

parameter slew-rate yang tak terhingga sehingga jika input berupa sinyal kotak,

maka outputnya juga kotak. Konstani disebabkan oleh ketidak-idealan op-amp

sehingga sinyal output dapat berbentuk ekponensial, sebagai contoh praktis: op-

amp LM741 memiliki slew-rate sebesar 0.5V/us berarti perubahan output op-amp

LM741 tidak bisa lebih cepat dari 0.5 volt dalam waktu 1 us.

Parameter CMRR

Parameter CMRR (Commom Mode Rejection Ratio) menunjukkan kinerja

op-amp tersebut. Op-amp dasarnya adalah penguat diferensial dan seharusnya

tegangan input yang dikuatkan hanyalah selisih tegangan antara input v1 (non-

inverting) dengan input v2 (inverting). Tegangan persamaan dari kedua input ini

ikut juga dikuatkan karena ketidak-idealan op-amp.

Parameter CMRR diartikan sebagai kemampuan op-amp untuk menekan

penguatan tegangan ini (common mode) sekecil-kecilnya. CMRR didefenisikan

14

dengan rumus CMRR = ADM/ACM yang dinyatakan dengan satuan dB, contohnya

op-amp dengan CMRR = 90 dB artinya penguatan ADM (differential mode) adalah

kira-kira 30.000 kali dibandingkan penguatan ACM (commom mode). CMRR yang

makin besar maka op-amp diharapkan akan dapat menekan penguatan sinyal yang

tidak diinginkan (common mode) sekecil-kecilnya. Jika kedua pin input dihubung

singkat dan diberi tegangan, maka output op-amp nol. Op-amp dengan CMRR

yang semakin besar akan semakin baik.

Op-Amp Ideal

Op-amp pada dasarnya adalah sebuah differential amplifier (penguat

diferensial) yang memiliki dua masukan. Input op-amp ada yaitu input inverting

dan non-inverting. Op-amp ideal memiliki open loop gain (penguatan loop

terbuka) yang tak terhingga besarnya, misalnya op-amp LM741 yang sering

digunakan oleh banyak praktisi elektronika, memiliki karakteristik tipikal open

loop gain sebesar 104 ~ 105.

Penguatan yang sebesar ini membuat op-amp menjadi tidak stabil, dan

penguatannya menjadi tidak terukur (infinite) sehingga peran rangkaian negative

feed back (umpan balik negatif) diperlukan. Op-amp dapat dirangkai menjadi

aplikasi dengan nilai penguatan yang terukur (finite). Impedasi input op-amp ideal

mestinya adalah tak terhingga, sehingga arus input pada tiap masukannya adalah

0. Sebagai perbandingan praktis, op-amp LM741 memiliki impedansi input Zin =

106 Ohm. Nilai impedansi ini masih relatif sangat besar sehingga arus input op-

amp LM741 seharusnya sangat kecil.

15

Ada dua aturan penting dalam melakukan analisa rangkaian op-amp

berdasarkan karakteristik op-amp ideal. Aturan ini dalam beberapa literatur

dinamakan golden rule, yaitu :

Aturan 1 : Perbedaan tegangan antara input v+ dan v- adalah nol

(v+ - v- = 0 atau v+ = v- )

Aturan 2 : Arus pada input op-amp adalah nol (i+ = i- = 0)

Inverting Amplifier (Penguat Pembalik)

Rangkaian dasar penguat inverting adalah seperti yang ditunjukkan pada

Gambar 2.5, di mana sinyal masukannya dibuat melalui input inverting. Fase

keluaran dari penguat inverting ini akan selalu berbalikan dengan inputnya. Pada

rangkaian ini, umpanbalik negatif di bangun melalui resistor R2.

Gambar 2.5 Rangkaian inverting amplifier

Input non-inverting pada rangkaian ini dihubungkan ke ground, atau

v+ = 0. Berdasarkan aturan 1 (lihat aturan 1) maka akan dipenuhi v- = v+ = 0,

karena nilainya = 0 namun tidak terhubung langsung ke ground. Input op-amp v-

pada rangkaian ini dinamakan virtual ground maka dapat dihitung tegangan jepit

pada R1 adalah vin – v- = vin dan tegangan jepit pada reistor R2 adalah

16

vout – v- = vout. Berdasarkan aturan 2 maka di ketahui bahwa :iin + iout = i- = 0,

karena menurut aturan 2, arus masukan op-amp adalah 0.

iin + iout = vin/R1 + vout/R2 = 0 (2)

selanjutnya

vout/R2 = - vin/R1 (3)

vout/vin = - R2/R1 (4)

Jika penguatan G didefenisikan sebagai perbandingan tegangan keluaran terhadap

tegangan masukan, maka dapat ditulis

12inout RRvvG −== (5)

Impedansi rangkaian inverting didefenisikan sebagai impedansi input dari sinyal

masukan terhadap ground. Input inverting (-) pada rangkaian ini diketahui adalah

0 (virtual ground) maka impendasi rangkaian ini adalah Zin = R1.

Non-Inverting Amplifier (Penguat Tak Membalik)

Prinsip utama rangkaian penguat non-inverting adalah seperti yang

diperlihatkan pada Gambar 2.6. Sesuai dengan namanya, penguat ini memiliki

masukan yang dibuat melalui input non-inverting.

Gambar 2.6 Rangkaian non-inverting amplifier

17

Tegangan keluaran rangkaian ini berupa satu fasa dengan tegangan

inputnya. Cara menganalisa rangkaian penguat op-amp non-inverting sama seperti

menganalisa rangkaian inverting. Sesuai aturan 1 dan aturan 2 didapatkan

beberapa fakta, antara lain:

vin = v+ (6)

v+ = v- = vin (7)

Dari sini ketahui tegangan jepit pada R2 adalah vout – v- = vout – vin, atau iout =

(vout-vin)/R2. Tegangan jepit pada R1 adalah v- = vin, yang berarti arus iR1 = vin/R1.

Hukum kirchkof pada titik input inverting merupakan fakta yang mengatakan

bahwa:

iout + i(-) = iR1 (8)

Aturan 2 mengatakan bahwa i(-) = 0 dan jika disubsitusi ke rumus yang

sebelumnya, maka diperoleh iout = iR1, dan jika ditulis dengan tegangan jepit

masing-masing maka diperoleh (vout – vin)/R2 = vin/R1, yang kemudian dapat

disederhanakan menjadi:

vout = vin (1 + R2/R1) (9)

Jika penguatan G adalah perbandingan tegangan keluaran terhadap tegangan

masukan, maka didapat penguatan op-amp non-inverting

( )12inout RR1vvG +== (10)

Impendasi untuk rangkaian op-amp non-inverting adalah impedansi dari

input non-inverting op-amp tersebut. Berdasarkan data sheet, LM741 memiliki

impedansi input Zin = 108 to 1012 Ohm.

18

Integrator

Op-amp dapat berfungsi sebagai rangkaian dengan respons frekuensi,

misalnya rangkaian penapis (filter), salah satu contohnya adalah rangkaian

integrator seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.7. Rangkaian dasar sebuah

integrator adalah rangkaian op-amp inverting hanya saja rangkaian umpan

baliknya (feed back) bukan resistor melainkan menggunakan kapasitor C.

Gambar 2.7 Rangkaian integrator

Prinsip rangkaian integrator sama dengan prinsip rangkaian op-amp

sebagai inverting amplifier. Hubungan matematis pada titik inverting didapatkan

dengan menggunakan 2 aturan op-amp (golden rule). Hubungan matematis

tersebut adalah:

iin = (vin – v-)/R = vin/R (11)

dimana v- = 0 (aturan1)

iout = -C d(vout – v-)/dt (12)

iout = -C dvout/dt (13)

dimana v- = 0

iin = iout (14)

19

Jika disubtisusi persamaan 12 dan 13, maka akan diperoleh persamaan :

iin = iout = vin/R = -C dvout/dt (15)

atau dapat ditulis:

⎟⎠⎞⎜

⎝⎛−= ∫ dtvRC.1V

t1

t0 inout (16)

Aplikasi yang paling populer menggunakan rangkaian integrator adalah rangkaian

pembangkit sinyal segitiga dari inputnya yang berupa sinyal kotak. Dengan

analisa rangkaian integral serta notasi Fourier, dimana

f = 1/t dan .f2.ω π= (17)

penguatan integrator tersebut dapat disederhanakan dengan rumus

( ) ω.R.C1ωG −= (18)

Persamaan ini juga dapat diperoleh dengan cara lain, yaitu dengan mengingat

rumus dasar penguatan op-amp inverting

G = - R2/R1 (19)

Pada rangkaian integrator (Gambar 2.7) tersebut diketahui

R1 = R (20)

ω.C1ZR c2 == (21)

Dengan demikian dapat diperoleh penguatan integrator tersebut agar terlihat

respon frekuensinya dapat juga ditulis dengan:

( ) CRffG ....21 π−= (22)

Akibat respons frekuensinya yang demikian, rangkaian integrator ini

merupakan dasar dari low pass filter. Terlihat dari rumus tersebut secara

matematis, penguatan akan semakin kecil (meredam) jika frekuensi sinyal input

20

semakin besar. Pada prakteknya, rangkaian feed back integrator mesti diparalel

dengan sebuah resistor dengan nilai 10 kali nilai R atau satu besaran tertentu yang

diinginkan. Ketika inputnya berupa sinyal dc (frekuensi = 0), kapasitor akan

berupa saklar terbuka. Jika tanpa resistor feed back seketika itu juga outputnya

akan saturasi sebab rangkaian umpan balik op-amp menjadi open loop (penguatan

open loop op-amp ideal tidak berhingga atau sangat besar). Nilai resistor feed

back sebesar 10R akan selalu menjamin output off-set voltage (offset tegangan

keluaran) sebesar 10x sampai pada suatu frekuensi cut-off tertentu.

Rangkaian Differensiator

Rangkaian differensiator merupakan modifikasi dari rangkaian penguat

inverting dengan ditambahkan komponen kapasitor (C), seperti pada Gambar 2.8.

Analisa rangkaian differensiator diperoleh dengan persamaan 23 :

dtinout dvR.C.v −= (23)

Rumus ini secara matematis menunjukkan bahwa tegangan keluaran vout pada

rangkaian ini adalah differensiasi dari tegangan input vin, contoh praktis dari

hubungan matematis ini adalah jika tegangan input berupa sinyal segitiga, maka

outputnya akan menghasilkan sinyal kotak.

21

Gambar 2.8 Rangkaian differensiator

Rangkaian differensiator pada Gambar 2.8 memiliki persamaan penguatan

seperti dibawah ini:

G = -R2/R1 (24)

R2 = R (25)

R1 = Zc = ω.C1 (26)

maka jika besaran ini disubtitusikan akan didapat rumus penguat differensiator

( ) ω.R.CωG −= (27)

Dari persamaan 27 terlihat bahwa sistem akan meloloskan frekuensi tinggi

(high pass filter), dimana besar penguatan berbanding lurus dengan frekuensi.

Sistem seperti ini akan menguatkan noise yang umumnya berfrekuensi tinggi.

Untuk praktisnya, rangkain ini dibuat dengan penguatan dc sebesar 1 (unity gain).

Biasanya kapasitor diseri dengan sebuah resistor yang nilainya sama dengan R.

Dengan cara ini akan diperoleh penguatan 1 (unity gain) pada nilai frekuensi

cut-off tertentu.

22

Comparator ( Pembanding )

Rangkaian ini berfungsi untuk membandingkan tegangan isyarat pada satu

masukan dengan suatu tegangan acuan (reference II) pada masukan lainnya

karena sifatnya yang membandingkan antara dua masukan, maka rangkaian ini

sering digunakan sebagai rangkaian pengkondisi sinyal yang berfugsi untuk

mendeteksi ada dan tidaknya sebuah cahaya atau mendeteksi level air. Polaritas

tegangan keluaran rangkaian pembanding tergantung dari besarnya tegangan yang

masuk dalam salah satu inputannya, misalnya tegangan masukan inverting lebih

besar dari pada tegangan yang diumpankan pada masukan non-inverting maka

polaritas tegangan keluarannya menjadi negatif ( 0 ), sedangkan apabila tegangan

masukan inverting lebih kecil dari pada tegangan yang diumpankan pada masukan

inverting, maka polaritas tegangan keluarannya menjadi positif ( 1 ).

2.2.4 TRIAC

TRIAC merupakan singkatan dari TRIode Alternating Current, yang

artinya adalah saklar triode untuk arus bolak-balik. TRIAC adalah pengembangan

dari pendahulunya yaitu DIAC dan SCR. Ketiganya merupakan sub-jenis dari

Thyristor, piranti berbahan silikon yang umum digunakan sebagai saklar

elektronik, disamping transistor dan FET. Perbedaan diantara ketiganya adalah

dalam penggabungan unsur-unsur penyusunnya serta dalam segi arah

penghantaran arus listrik yang melaluinya. (M.Irfan, 2000).

TRIAC sebenarnya adalah gabungan dua buah SCR (Silicon Controlled

Rectifier) atau Thyristor yang dirancang anti paralel dengan 1 buah elektroda

23

gerbang (gate electrode) yang menyatu. SCR merupakan piranti zat padat

(solid state) yang berfungsi sebagai saklar daya berkecepatan tinggi.

 

Gambar 2.9 TRIAC dan ekuivalensi simbolnya Karakteristik TRIAC

TRIAC memiliki karakteristik swicthing seperti pada SCR, kecuali bahwa

TRIAC dapat berkonduksi dalam berbagai arah. TRIAC dapat digunakan untuk

mengontrol aliran arus dalam rangkaian AC. Elemen seperti penyearah dalam

kedua arah menunjukkan kemungkinan dua aliran arus antara terminal utama M1

dan M2. Pengaturan dilakukan dengan menerapkan sinyal antara gate (gerbang)

dan M1.

TRIAC biasanya digunakan untuk mengendalikan fasa arus AC (contohnya

kontroler tegangan AC) karena dapat bersifat konduktif dalam dua arah. TRIAC

merupakan devais bidirektional sehingga terminalnya tidak dapat ditentukan

sebagai anoda atau katoda. Jika terminal MT2 positif terhadap terminal MT1

maka TRIAC dapat dimatikan dengan memberikan sinyal gerbang positif antara

gerbang G dan MT1, sebaliknya jika terminal MT2 negatif terhadap MT1 maka

TRIAC akan dapat dihidupkan dengan memberikan sinyal pulsa negatif antara

gerbang G dan terminal MT1.

24

 Gambar 2.10 Kuadran TRIAC.

Tabel 2.2 Kuadran TRIAC

Tipe Kendali I II III IV

VMT1MT2 + - - +

VGMT1 + + - -

Dalam prakteknya, sensitifitas bervariasi antara satu kuadran dengan

kuadran lain, dan TRIAC biasanya beroperasi di kuadran I+ (tegangan dan arus

gerbang positif) atau kuadran III- (tegangan dan arus gerbang negatif).

Gambar 2.11 Prinsip penyalaan TRIAC pada sudut tertentu (α = 60°)

25

Konduksi atau hantaran diantara katoda dan anodanya ditahan dalam arah

maju maupun mundur. Gerbang tidak dikendalikan sepanjang karakteristik

mundur, namun dapat dipergunakan sebagai saklar hantaran dalam arah maju.

Bila diberi sinyal kecil di antara gerbang dan katoda, maka thyristor akan aktif

sehingga arus maju yang besar dapat mengalir dengan hanya memberikan

tegangan kecil saja pada piranti ini. Thyristor pada waktu aktif hanya dapat

dimatikan dengan menurunkan arus yang melaluinya sampai kurang dari nilai arus

yang disebut holding current (arus genggam). Arus genggam merupakan arus

minimum yang dinyatakan untuk memastikan penerusan hantaran, dan ini

biasanya dinyatakan dalam persen terhadap arus maju maksimum.

Thyristor dapat disambung ke dalam kondisi hantaran maju dengan dua

cara, yaitu dengan melampaui tegangan putus maju (forward break-over voltage)

TRIAC atau dengan memberikan suatu bentuk gelombang yang nilainya naik

dengan cepat di antara anoda dan katodanya, pada khususnya lebih dari 50 V/µs.

Biasanya yang dipakai untuk mengendalikan titik pengaktifan adalah sinyal

gerbang.

Thyristor memiliki struktur yang tersusun atas empat lapisan silikon P-

N/N-P. Simbol thyristor merupakan simbol penyearah dengan terminal tambahan

yang disebut gerbang (gate). Gerbang inilah yang mengizinkan pengendalian atas

aksi penyearah. Piranti ini dapat dibuat agar bertindak sebagai rangkaian terbuka

(penahan maju) atau dapat dipicu sehingga memiliki kondisi hantaran maju

resistansi rendah dengan memberikan pulsa singkat yang memilik daya relatif

26

rendah/kecil pada terminal gerbang. Pemberian thyristor secara diagonal akan

terlihat bahwa struktur transistor P-N terdapat diantara anoda dan gerbang

transistor N-P dalam daerah gerbang katoda.

2.2.5 Generator Sinkron

Generator AC termasuk jenis mesin serempak (mesin sinkron) di mana

frekuensi listrik yang dihasilkannya sebanding dengan jumlah kutub dan putaran

yang dimilikinya. Listrik yang dihasilkan adalah listrik arus bolak-balik (listrik

AC). Mesin pengerak dari generator AC dapat berasal dari tenaga diesel, tenaga

air, tenaga uap, dan sebagainya (Sumanto, 1999).

Generator-generator sinkron umumnya dibuat sedemikian rupa sehingga

lilitan tempat terjadinya GGL tidak bergerak, sedangkan kutub-kutub akan

menimbulkan medan magnet berputar. Generator semacam ini disebut generator

kutub dalam, seperti terlihat pada Gambar 2.12. Keuntungan generator kutub

dalam ialah bahwa untuk mengambil arus tidak dibutuhkan cincin geser dan sikat

arang. Hal ini disebabkan lilitan-lilitan tempat terjadinya GGL itu tidak berputar.

Generator sinkron tersebut sangat cocok untuk mesin-mesin dengan tegangan

yang tinggi dan dengan arus yang besar sedangkan waktu yang digunakan untuk

menggerakkan dua buah kutub yang tak senama yang berurutan melalui sebuah

kumparan sama dengan satu periode, seperti yang terlihat pada Gambar 2.13

27

Gambar 2. 12 Generartor kutub dalam

Dalam 1 periode tersebut akan dihasilkan 1 gelombang penuh. Satu

periode adalah waktu yang diperlukan untuk terbentuknya satu gelombang penuh.

Pada generator berkutub 2, waktu yang dibutuhkan untuk 1 putaran sama dengan

1 perioda sedangkan pada generator berkutub 4, waktu yang dibutuhkan untuk 1

putaran sama dengan 2 periode.

Gambar 2.13 Generator berkutub dua.

Umumya frekuensi listrik yang dihasilkan suatu generator untuk tenaga

adalah 50 Hz atau 60 Hz. Apabila kumparan terletak diantara 2 kutub magnet

(P=2), maka dalam 1 putaran akan terbentuk 1 gelombang. Untuk P=4 maka

dalam 1 putaran akan terbentuk 2 gelombang. Demikian pula seterusnya, bila

kutub magnet bertambah maka berarti untuk setiap satu kali putaran kumparan

28

akan terbentuk gelombang listrik yang lebih banyak, sehingga diperoleh

hubungan:

120P.nf = (28)

Dimana: f = frekuensi listrik

p = banyaknya kutub-kutub magnet

n = putaran generator per menit

Generator sinkron adalah generator yang besar frekuensi lisrik yang dihasilkan

sebanding dengan jumlah kutub dan putaran generator sesuai dengan

persamaan 28.

29

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain:

a. Rangkaian ELC

b. Generator sinkron satu fase 1 kW

c. Turbin Open flume sebagai penggerak generator

d. Beban konsumen dan komplemen berupa lampu pijar

3.1 Alat Penelitian

Alat-alat yang digunakan dalam usulan penelitian ini antara lain:

a. Alat ukur AVO-meter yang dapat mengukur resistansi, tegangan, dan arus

AC maupun DC

b. Frekuensi Meter

c. Function Generator

d. Osciloskop

e. Tang Ampere.

3.2 Langkah Penelitian

Jalannya penelitian dapat diGambarkan pada alur diagram alir penelitian

pada Gambar 3.1.

30

Gambar 3.1 Diagram alir pembuatan alat dan penelitian

Mulai

Desain Rangkaian ELC

Pengujian Rangkaian ELC per bagian menggunakan Bridge Board Circuit

Hasil Pengujian Sesuai dg

Karakteristik ELC?

Pembuatan PCB + Pemasangan Komponen

Uji Kinerja PCB Menggunakan Ballast

Load

Hasil Uji PCB Sesuai dengan Karakteristik

ELC?

Pembuatan Kotak Panel

Pemasangan dan Pengawatan PCB pada

Kotak Panel

Pemasangan Alat Ukur, Saklar, Lampu dan Fuse

Pada Kotak Panel

Hasil Pengujian Sesuai dg

Karakteristik ELC?

Uji Alat Menggunakan Generator , Beban Konsumen

dan Ballast Load

Akhir

A

A

31

3.4 Cara Penelitian

3.4.1 Pembuatan Desain Sistem ELC

Dalam pembuatan desain sistem ELC dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Generator Sumber

Gambar 3.2 Diagram blok sistem ELC 3.4.2 Pembuatan Rangkaian Sensor Frekuensi

Rangkaian yang dapat mengubah besaran frekuensi menjadi besaran

tegangan diperlukan untuk mendeteksi perubahan frekuensi pada generator.

Rangkaian ini dikenal juga dengan rangkaian gelombang segitiga (Sawtooth

Wave), dimana prinsip dari rangkaian ini adalah menurunkan tegangan keluaran

dari rangkaian gelombang segitiga jika frekuensi pada generator naik, dan

menaikan tegangan keluaran dari rangkaian gelombang segitiga jika frekeuensi

generator turun.

Sebelum menjadi gelombang segitiga, maka gelombang sinusoidal

keluaran dari generator harus diubah terlebih dahulu menjadi gelombang kotak

(Block Wave) dan selanjutnya diubah lagi menjadi gelombang pulsa sesaat

G

Saklar Elektronik

Beban Konsumen

Beban Komplemen

Penguat Pulsa

_+

+Pembagi Tegangan

Pembangkit Sinyal

Low-Pass Filter

Pengendali PI

Pembangkit Sinyal Segitiga

+

Detektor Zero-Crossing

+

Pembanding Akhir

32

(Pulse Train) pada waktu terjadi peralihan dari high ke low, maupun sebaliknya.

Berikut ini rangkaian lengkapnya:

Gambar 3.3 Rangkaian sensor frekuensi

Dari rangkaian sensor frekuensi pada Gambar 3.3 ini dapat dijelaskan

bahwa tegangan efektif generator sebesar 220V dengan frekuensi 50 Hz diubah

menjadi gelombang kotak oleh dua op-amp yang berfungsi sebagai pembanding

dengan tegangan catu sebesar +15V. Apabila tegangan pada non-inverting op-amp

lebih besar dari tegangan pada inverting op-amp, maka keluarannya menjadi

saturation sebesar +15V, sebaliknya jika tegangan pada non-inverting op-amp

lebih kecil dari tegangan pada inverting op-amp, maka keluarannya menjadi cut

off sebesar 0 V. Tampilan keluaran pada osiloskop dapat dilihat pada Gambar 3.4.

33

Gambar 3.4 Tampilan keluaran gelombang kotak

Keluaran dari gelombang kotak diumpankan pada sebuah kapasitor yang

berfungsi sebagai pengisi (charge) dan pengosong (discharge) muatan, sehingga

pada saat keluaran gelombang kotak berubah dari high ke low atau sebaliknya,

maka akan terjadi pulsa sesaat selama 0.156 milidetik, seperti terlihat pada

Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Tampilan keluaran pulse train

Pulsa sesaat ini digunakan sebagai saklar elektronik yang menutup selama

0.156 milidetik dan diumpankan pada rangkaian pembangkit gelombang segitiga.

34

Pulsa sesaat ini menghasilkan tegangan puncak untuk frekuensi sumber 50 Hz

sebesar 7,64V seperti terlihat pada tampilan osiloskop Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Tampilan keluaran gelombang segitiga

3.4.3 Pembuatan Rangkaian Pendeteksi Titik Nol (Zero Crossing Detektor)

Rangkaian ini berfungsi untuk mengetahui titik nol dari gelombang

sumber generator AC. Hal ini diperlukan untuk menentukan kapan sudut

penyalaan pada triac dimulai. Rangkaian lengkapnya digambarkan berikut ini:

Gambar 3.7 Rangkaian pendeteksi titik nol

35

Dari rangkaian pendeteksi titik nol, terlihat bahwa variable resistor 2k5

difungsikan untuk mengatur lebar pulsa keluaran rangkaian pendeteksi titik nol.

Lebar pulsa diusahakan maksimal sebesar 0,45 milidetik. Hal ini dapat dilihat

pada tampilan osiloskop pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Tampilan keluaran rangkaian pendeteksi titik nol

3.4.4 Pembuatan Rangkaian Kontrol Pulsa

Rangkaian ini berfungsi untuk membandingkan antara frekuensi generator

yang berubah terhadap beban konsumen (actual frequency) dengan frekuensi yang

diinginkan (set point frequency). Nilai set point frequency sebesar 50 Hz yang

sudah diubah menjadi tegangan oleh rangkaian sensor frekuensi adalah sebesar

7,64V. Berikut ini adalah rangkaian lengkapnya:

36

Gambar 3.9 Rangkaian kontrol pulsa

Rangkaian kontrol pulsa terdiri dari rangkaian proportional (op-amp yang

atas) dan rangkaian integrator (op-amp yang bawah). Fungsi dari rangkaian

proportional adalah sebagai pembanding antara frekuensi generator dengan

frekuensi referensi (50 Hz atau 7.64V) dan sekaligus sebagai penguat tegangan

sedangkan rangkaian integrator berfungsi sebagai pembanding dan sebagai

pengatur pulsa.

Kontrol pulsa akan mengeluarkan pulsa high jika frekuensi generator lebih

kecil dari frekuensi referensi. Pulsa ini diperkuat oleh rangkaian proportional dan

diatur kecepatan peralihan dari pulsa low ke high oleh rangkaian integrator,

begitu juga sebaliknya jika frekuensi generator lebih besar dari frekuensi

referensi, maka kontrol pulsa akan mengeluarkan pulsa low. Pulsa ini diperkuat

oleh rangkaian proportional dan diatur kecepatan peralihan dari pulsa high ke low

oleh rangkaian integrator.

37

Nilai penguatan dari rangkaian proportional sesuai dengan rumus penguatan tak

membalik (non-inverting), yaitu:

15

20 +=RVR

AV

Jika nilai RV5 = 25k, maka penguatan tegangannya sebesar:

8,9125

220=+=

kkAV

Waktu yang dibutuhkan oleh rangkaan integrator untuk berubah dari kondisi high

menjadi low atau sebaliknya adalah:

i

i

VCRVt

CRtVV

...

.

.0

0

=

=

Pada saat Vi = 7.64V (frekuensi 50Hz), V0 terukur adalah 15V, maka:

3.4.5 Pembuatan Rangkaian Pembanding Akhir

Rangkaian pembanding akhir berfungsi sebagai pembanding akhir antara

keluaran sensor frekuensi generator dengan keluaran kontrol pulsa sehingga jika

beban konsumen turun, maka frekuensi generator naik (tegangan turun di bawah

tegangan frekuensi) dan keluaran kontrol pulsa akan berubah dari high menjadi

low. Pulsa low ini akan diumpankan ke rangkaian pembanding untuk

dibandingkan kembali dengan frekuensi generator, dimana hasil keluaran dari

rangkaian pembanding akhir adalah pulsa high. Pulsa high ini akan diumpankan

ke rangkaian penguat pulsa agar dapat dihasilkan arus keluaran sebesar 50 mA.

092,064,7

470.100.15==

nkt

kali

detik

38

Arus ini akan diumpankan ke rangkaian saklar elektronik (TRIAC)

sehingga akan ada arus yang mengalir pada beban komplemen. Jika beban

konsumen naik maka rangkaian pembanding akhir akan mengeluarkan pulsa low

sehingga mengakibatkan rangkaian penguat pulsa tidak bekerja (mengalami cut-

off), dan pin gate TRIAC tidak mendapatkan arus, maka tidak terdapat arus yang

mengalir pada beban komplemen. Rangkaian lengkap dari pembanding akhir

dapat dilihat pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Rangkaian pembanding akhir

Dari rangkaian pembanding akhir, terdapat dua rangkaian pembanding

akhir yang menuju ke penguat pulsa. Hal ini dikarenakan terdapat dua beban

komplemen yang akan digunakan (dua group dalam satu fase).

39

3.4.6 Pembuatan Rangkaian Penguat Pulsa dan Saklar Elektronik

Rangkaian penguat pulsa berfungsi menguatkan arus keluaran rangkaian

pembanding akhir, karena arus keluarannya hanya 5 mA sedangkan untuk memicu

TRIAC dibutuhkan arus gate sebesar 50 mA. Rangkaian lengkapnya dapar dilihat

pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Rangkaian penguat pulsa dan saklar elektronik

Rangkaian penguat pulsa di atas menggunakan transistor BC237 sebagai penguat

arusnya, dimana transistor ini mempunyai nilai hFE=120, sehingga apabila arus

pada basis (Ib)= 5 mA, maka sesuai dengan rumus penguatan arus pada transistor

yaitu: Ic ≅ Ie = hFE x Ib

= 120 x 5 mA = 600 mA (arus kolektor maksimal)

40

TRIAC hanya membutuhkan arus gate sebesar 50 mA, maka transistor hanya

perlu mengeluarkan arus minimal 50 mA. Rc dan Re dibutuhkan sebagai

pembatas arus pada transistor. Nilai Rc dan Re dapat dihitung dengan rumus:

Vcc = Ic. Rc + Vce + Ie. Re

= Ie (Rc + Re) + Vce

15 = 50.10-3 (Rc + Re) + 0.2

14.8 = 50.10-3 (Rc + Re)

(Rc + Re) = 296 ≅ 300.

Dari rumus di atas ditentukan nilai Rc= Re= 150 Ω.

Rangkaian saklar elektronik berfungsi untuk melewatkan arus generator

pada beban komplemen jika terdapat arus gate sebesar 50 mA. Rangkaian ini

menggunakan TRIAC jenis BTA40 yang dapat melewatkan arus maksimal 40 A

dengan tegangan AC sampai dengan 600 V sehingga rangkaian ELC yang didesain

mempunyai kemampuan maskimal mengatur beban dengan daya 5 kW.

41

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Hasil perancangan diimplementasikan dalam bentuk pembuatan alat

dengan cara merangkai komponen elektronik ke dalam PCB, dilanjutkan dengan

mengadakan pengujian di laboratorium dan pembahasan hasil pengujian.

4.1 Pembuatan PCB

PCB (Printed Circuit Board) dirancang menggunakan program Protel for

Windows 1.5. Program ini digunakan untuk menggambar dudukan tiap-tiap

komponen dan untuk pembuatan jalur hubungan dari tiap kaki komponen ke kaki

komponen yang lain. Gambar hasil pembuatan PCB terdiri dari gambar tampak

atas (Top Overlay) dan gambar tampak bawa (Bottom Layer), seperti ditunjukkan

pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Layout PCB

42

4.2 Pengujian Rangkaian Sensor Frekuensi

Pengujian ini berhubungan dengan keluaran frekuensi generator . Diagram

blok pengujiannya seperti Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Diagram pengujian sensor frekuensi

Dari hasil pengujian didapatkan hasil seperti pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil pegujian sensor frekuensi

No. Frekuensi Generator

(Hz)

Keluaran Sensor (Volt)

No. Frekuensi Generator

(Hz)

Keluaran Sensor (Volt)

1 41 9,58 11 51 7,48

2 42 9,33 12 52 7,34

3 43 9,23 13 53 7,20

4 44 9,04 14 54 7,08

5 45 8,59 15 55 6,94

6 46 8,24 16 56 6,82

7 47 8,17 17 57 6,71

8 48 7,96 18 58 6,60

9 49 7,82 19 59 6,26

10 50 7,64 20 60 6,38

Generator Sensor Frekuensi

Voltmeter Digital

Frekuensi Meter

43

Pengujian Sensor Frekuensi

R2 = 0,9738

4

5

6

7

8

9

10

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60

Frekuensi Generator (Hz)

Tega

ngan

Sen

sor (

V)

Gambar 4.3 Grafik pengujian sensor frekuensi

Berdasarkan grafik pengujian sensor frekuensi pada Gambar 4.3, terlihat

bahwa hasil pengujian sensor frekuensi bersifat linier dengan nilai R2 = 0,9738.

Hal ini menunjukkan bahwa besaran frekuensi generator dapat diwakili menjadi

besaran tegangan, yang selanjutnya dapat dijadikan referensi untuk rangkaian

berikutnya.

4.3 Pengujian Rangkaian Kontrol Beban Elektronik (ELC)

Untuk mewujudkan pengujian ini digunakan diagram blok pengujian

seperti pada Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Diagram blok pengujian ELC

Generator

RangkaianELC

Beban Konsumen

Beban Komplemen

A

V F

A

44

Bahan-bahan yang digunakan dalam pengujian rangkaian ELC antara lain:

• Generator Sinkron 1 kW buatan China yang digerakkan oleh turbin Open

flume.

• Rangkaian ELC

• Alat ukur arus digital (Ampere Meter Digital)

• Alat ukur tegangan digital (Voltmeter Digital)

• Alat ukur frekuensi (Frekuensi Meter Digital)

• Beban komplemen berupa bola lampu 600 Watt

• Beban konsumen berupa bola lampu 500 Watt

Setelah dilakukan pekerjaan instalasi seperti pada Gambar 4.4 dan disajikan

dalam Gambar 4.5.

Gambar 4.5 Foto pengujian ELC pada PLT Piko Hidro UMM

45

Langkah-langkah pengujian rangkaian ELC ini adalah sebagai berikut:

1. Setelah rangkaian ELC sudah di dalam kotak panel listrik beserta dengan alat

ukur arus, tegangan dan frekuensi maka ELC dapat dihubungkan ke generator

listrik sebagai sumber listrik, kemudian ELC juga dihubungkan dengan beban

konsumen dan beban komplemen. Perlu diingat di sini, bahwa besarnya daya

beban komplemen adalah 20% lebih besar dari daya yang dimiliki oleh beban

konsumen.

2. Matikan saklar (MCB) yang menghubungkan antara generator dengan beban

konsumen jadi pertama kali daya generator akan dialirkan ke beban

komplemen.

3. Putar generator sinkon sampai mengeluarkan tegangan AC 220 V dengan

frekuensi 50 Hz dan pastikan bahwa semua arus sudah diserap oleh beban

komplemen, hal ini ditunjukkan oleh ampermeter yang terpasang pada kotak

panel.

4. Apabila tegangan generator konstan stabil sekitar 220 V dengan frekuensi

sekitar 50 Hz, maka beban konsumen siap untuk menerima arus generator

dengan menghidupkan saklar yang menghubungkan antara generator dengan

beban konsumen.

5. Pada saat beban konsumen sudah terhubung, pastikan bahwa arus pada beban

komplemen berkurang dan frekuensi generator konstan stabil pada angka

sekitar 50 Hz dengan tegangan 220 V.

6. Ujilah unjuk kerja sistem yang mengunakan ELC dan tanpa mengunakan ELC

dengan mengubah-ubah besarnya beban konsumen. Dalam kondisi seperti ini,

46

maka frekuensi dan tegangan generator harus konstan stabil, hasil pengujian

dapat dilihat pada Tabel 4.2 dan Tabel 4.3

Tabel 4.2 Hasil pengujian menggunakan rangkaian ELC

No. Arus Beban Konsumen

(A)

Arus Beban Komplemen

(A)

Tegangan Generator

(V)

Frekuensi Generator

(Hz)

Beban Konsumen

(W) 1 0,00 2,78 221,4 49,9 0 2 0,23 2,54 223,9 49,8 50 3 0,47 2,32 222,8 50,1 100 4 0,68 2,07 221,6 50,1 150 5 0,93 1,86 222,1 49,7 200 6 1,16 1,62 224,2 49,6 250 7 1,40 1,39 223,1 49,8 300 8 1,62 1,14 222,5 49,5 350 9 1,84 0,93 221,5 49,8 400 10 2,09 0,69 220,8 50,1 450 11 2,32 0,46 220,3 49,7 500

Hasil pengujian tanpa ELC dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Hasil pengujian tanpa menggunakan rangkaian ELC

No.

Arus Beban Konsumen

(A)

Tegangan Generator

(V)

Frekuensi Generator

(Hz)

Beban Konsumen

(W) 1 0,00 300,9 70 0 2 0,16 310,8 67,9 50 3 0,33 300,6 65,6 100 4 0,51 290,3 62,5 150 5 0,70 280,7 59,6 200 6 0,91 270,6 58,1 250 7 1,13 260,2 56,8 300 8. 1,37 250,5 54,8 350 9. 1,63 240,3 52,5 400 10. 1,91 230,5 51,1 450 11. 2,22 220,7 49,9 500

47

Dari hasil pengujian, dapat digambarkan pada Gambar 4.6 berikut.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Beban Konsumen (W)

Tega

ngan

Gen

erat

or (V

)

Menggunakan ELCTanpa ELC

Gambar 4.6 Grafik tegangan fungsi Beban

Berdasarkan Gambar 4.6, terlihat bahwa tegangan generator cenderung

konstan terhadap beban konsumen, apabila menggunakan ELC, dan nilai

tegangannya berkisar antara 220,3 V sampai dengan 224,2 V. Berdasarkan hasil

tersebut dapat dihitung nilai simpangan bakunya (standard deviation)

pengukurannya dengan rumus:

∑=

−−

=n

ii xx

ns

1

2)(1

1

Prosenstase ketidakseimbangannya juga dapat dihitung dengan rumus:

Prosentase ketidakseimbangan = Simpangan baku x 100% Rata-rata

Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase ketidaksimbangannya dapat

dilihat pada Tabel 4.4.

48

Tabel 4.4 Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase ketidakseimbangan tegangan

Tanpa ELC Menggunakan ELC Simpangan

Baku Prosentase

KetidakseimbanganSimpangan

Baku Prosentase

Ketidakseimbangan ±30,68 11,42% ±1,23 0,56%

0

1020

3040

50

6070

80

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Beban Konsumen (W)

Frek

uens

i Gen

erat

or (H

z)

Menggunakan ELCTanpa ELC

Gambar 4.7 Grafik frekuensi fungsi beban

Berdasarkan Gambar 4.7, terlihat bahwa frekuensi generator cenderung

konstan terhadap beban konsumen, apabila menggunakan ELC, dan nilai

frekuensinya berkisar antara 49,5 Hz sampai dengan 50,1 Hz. Perhitungan

simpangan baku dan prosentase ketidaksimbangannya dapat dilihat pada

Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase ketidakseimbangan frekuensi

Tanpa ELC Menggunakan ELC

Simpangan Baku

Prosentase Ketidakseimbangan

Simpangan Baku

Prosentase Ketidakseimbangan

±6,83 11,59% ±0,21 0,41%

49

Hasil penelitian ELC ini, dapat dibandingkan dengan hasil pengujian

governor dan penelitian-penelitian sebelumnya.

1. Murtiwanto (2007), tentang kontrol beban elektronik menggunakan generator

sinkron dengan daya sangat kecil, sehingga daya pada beban konsumen dan

beban komplemen juga kecil, yaitu sekitar 10 Watt sampai dengan 100 Watt,

dengan perubahan frekuensi antara 47,5 hertz sampai 49 hertz. Untuk lebih

jelasnya dapat dilihat pada grafik dibawah ini:

Gambar 4.8 Grafik karakteristik frekuensi terhadap perubahan beban

(Murtiwantoro, 2007)

Perhitungan simpangan baku dan prosentase ketidaksimbangannya dapat

dilihat pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6 Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase ketidakseimbangan frekuensi (Murtiwantoro, 2007)

Tanpa ELC Menggunakan ELC

Simpangan Baku

Prosentase Ketidakseimbangan

Simpangan Baku

Prosentase Ketidakseimbangan

±2,30 2,30% ±1,18 1,18%

50

2. Penelitian Sunu Ambarsi (2000) tentang kontrol beban elektronik dengan

menggunakan sumber generator induksi, dimana dalam penelitian tersebut

frekuensi generator masih tidak stabil dengan adanya perubahan beban

konsumen. Hal ini disebabkan karena parameter yang dideteksi adalah

perubahan tegangan, bukan perubahan frekuensi, lebih jelasnya dapat dilihat

pada grafik dibawah ini:

Gambar 4.9 Grafik karakteristik tegangan (Sunu Ambarsi, 2005)

Penelitian tersebut menggunakan sistem diskrit dalam mengalihkan beban

konsumen ke beban komplemen, sehingga daya beban yang dialihkan tidak

dapat seluruhnya diterima oleh beban konsumen.

3. Pada penelitian Isnaeni (2005) menyebutkan bahwa pengendali tegangan pada

motor induksi yang difungsikan sebagai generator listrik menggunakan rele

over-under voltage, kontaktor dan beban penyeimbang, dimana alat

pengendali yang dibuat tersebut mempunyai prosentase ketidakseimbangan

51

tegangan terbesar adalah 5%. Hal ini dapat dilihat dalam grafik

ketidakseimbangan tegangan berikut ini.

Gambar 4.10 Grafik fungsi tegangan terhadap beban (Isnaeni, 2005)

Gambar 4.11 Grafik presentase ketidakseimbangan beban (Isnaeni, 2005)

4. Hasil pengujian PLTMh yang mengunakan governor, dimana PLTMh yang

diuji adalah PLTMh Universitas Muhammadyah Malang, didapatkan hasil

seperti ditunjukan oleh Tabel 4.7.

52

Tabel 4.7 Hasil pengujian PLTMh UMM yang mengunakan governor

Tegangan Generator

(V)

Frekuensi Generator

(Hz)

Beban Konsumen

(W) 221,2 49,9 0 221,1 49,8 50 221,0 50,1 100 221,1 50,1 150 221,2 49,9 200 220,4 49,9 250 220,2 49,8 300 220,5 49,9 350 220,2 49,8 400 220,8 50,0 450 220,3 49,9 500

Gambar 4.12 Grafik tegangan fungsi beban

Berdasarkan Gambar 4.12, terlihat bahwa tegangan generator pada

PLTMh UMM yang menggunakan governor cenderung lebih konstan terhadap

perubahan beban konsumen, nilai tegangannya berkisar antara 220,2V sampai

dengan 221,2V. Berdasarkan hasil tersebut dapat dihitung nilai simpangan

bakunya.

ELC

53

Tabel 4.8 Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase ketidakseimbangan tegangan

Menggunakan Governor Menggunakan ELC

Simpangan Baku

Prosentase Ketidakseimbangan

Simpangan Baku

Prosentase Ketidak seimbangan

±0,41 0,19% ±1,23 0,56%

Gambar 4.13 Grafik frekuensi fungsi beban

Berdasarkan Gambar 4.13, terlihat bahwa pada PLTMh UMM frekuensi

generator cenderung lebih konstan terhadap perubahan beban konsumen dan nilai

frekuensinya berkisar antara 49,8 Hz sampai dengan 50,1 Hz. Perhitungan

simpangan baku dan prosentase ketidakseimbangannya dapat dilihat pada

Tabel 4.9.

Tabel 4.9 Hasil perhitungan simpangan baku dan prosentase ketidakseimbangan frekuensi

Menggunakan Governor Menggunakan ELC Simpangan

Baku Prosentase

Ketidakseimbangan Simpangan

Baku Prosentase

Ketidakseimbangan ±0,1 0,22% ±0,21 0,41%

54

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan maka berikut ini dapat

diambil beberapa kesimpulan:

1. Komponen PLTMh lebih sederhana dan ekonomis jika menggunakan

pengontrol beban elektronik (ELC) dan beban komplemen sebagai pengganti

governor pada PLTMh.

2. Pada penelitian ini, telah berhasil dirancang dan dibuat kontrol beban

elektronik untuk PLTMh yang terdiri atas rangkaian sensor frekuensi,

rangkaian pendeteksi titik nol, rangkaian kontrol pulsa, rangkaian

pembanding akhir, rangkaian penguat pulsa, dan saklar elektronik.

3. Rangkaian ELC yang dibuat mampu mengatur beban konsumen maksimal 5

kVA 1 fasa. Sedangkan pada penelitian ini, ELC diuji pada beban konsumen

maksimal 500 VA 1 fase dan tegangan generator pada saat terjadi perubahan

beban konsumen memiliki standar deviasi sebesar ±1,23 dengan prosentase

ketidakseimbangan tegangan sebesar 0,56% dan frekuensi generator pada saat

terjadi perubahan beban konsumen memiliki standar deviasi sebesar sebesar

±0,21 dengan prosentase ketidakseimbangan frekuensi sebesar 0,41%.

55

5.2 SARAN

Untuk lebih menyempurnakan penelitian ini, ada beberapa saran yang

perlu dilakukan antara lain:

1. Rangkaian ELC dapat dilengkapi dengan beberapa rangkaian pengaman,

seperti under/over frequency, under/over voltage, over current dan Emegency

Circuit apabila ELC tidak bekerja.

2. ELC dapat didesain agar sistem pengontrolannya dapat dihubungkan dengan

microcontroller, yaitu dalam bentuk program perangkat lunak supaya

diperoleh kinerja yang lebih baik.

3. Untuk lebih meningkatkan performa atau unjuk kerja ELC perlu penelitian

lanjut, agar tegangan keluaran generator dan frekuensi yang dihasilkan lebih

stabil terhadap perubahan beban konsumen.

56

DAFTAR PUSTAKA Aris Munandar, 1997, “ Teknik Tenaga Listrik I “, ITB Press. Andi, 2003, ” Tip dan Trik Pemrograman Delphi 7.0”, Andi Offset Leon W. Cough, 1997, Digital and Analog Communication System, Prentice Hall. Frensel, 1994, ” Advanced Communication System”, Prentice Hall. Fuji-Oscar, 1990, “ The Telemetry Formats “ , The AMSAT Journal, v. 13, no. 4,

Sep 1990, p. 20. Kamal, S, M.Budi Setianto, 2000, ” Metode Seleksi Lokasi Potensi PLTMH”,

Energi & Listrik, Volume X No. 1. M. Irfan, 2000, “ Elektronika Daya “, UMM Press. Machmud Effendy, 2005, “ Desain dan Implementasi Pengukuran Jarak Jaih

Menggunakan Metode TDMA “, Penelitian Dosen Muda-Dikti. Muchlison, 1993, “Pengembangan Sumber Energi Mikrohidro di Indonesia”,

Lokakarya ASEAN Energi Non Konvensional dan Terbarukan, Bandung. National Semikonduktor, 2000, ” Data sheet Tranducer ”, National

Semikonduktor Corporation. PH. Smile, 1997, ” Sistem Telekomunikasi I ”, Andi Offset. Rovianto, 2004, Desain dan Realisasi Sistem Telemetri FSK ( Suhu, Tekanan

Udara dan Kelembapan ), Sekolah Tinggi Teknik Telkom Bandung. Robert F. Coughlin and FrederickF. Driscoll, 1982, “ Operational Amplifiers and

Linier Integrated Circuits “, McGraw Hill, Inc. Rodern, 1990, “ Elektronika Komunikasi II “, Erlangga Jakarta Socomec, 2006, “ Data Sheet Power Meter Diris A40”, Socomec Corporation. S. Warsito, 2005, “ Studi Awal Perencanaan Sistem Mekanikal dan Kelistrikan

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro ”, Seminar Nasional Teknik Ketenagalistrikan Universitas Diponegoro.

William D. Chooper, 1999, Instrumentasi Elektronik dan Teknik Pengukuran,

Penerbit Erlangga, Jakarta.

57

Wayne Tomasi, 1994, Advanced ElectronicCommunication System, Prentice

Hall. Zuhal, 1993, DasarTeknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya, Jakarta. Zulhelmi, 2004, Perancangan dan Pembuatan Power Meter Satu Fasa

Menggunakan PC, Jurnal Rekayasa Elektrika Vol 3 No.1.