Analisis Unjuk Kerja Prototip Sistem Pengiriman Daya Nirkabel Jenis Resonansi Magnetik Menggunakan Inverter Setengah Jembatan Dan Kumparan Helix

Suroso Suroso, Hari Prasetijo, Daru Tri Nugroho, Marlin Ibnu Qosim

Abstract


Makalah ini menyajikan hasil perancangan, pengujian dan analisis unjuk kerja prototip sistem pengiriman daya nirkabel menggunakan inverter setengah jembatan dengan teknik resonansi magnetik frekuensi 100 kHz. Pengiriman daya menggunakan rangkaian resonansi magnetik bekerja memindahkan energi listrik dari rangkaian pengirim ke rangkaian penerima melalui resonator yang beroperasi pada frekuensi resonansi. Pada penelitian ini bagian pengirim dan penerima menggunakan kumparan kawat tembaga berdiameter 1,2 mm berbentuk kumparan helix dengan diameter kumparan 10 cm. Catu daya pengirim menggunakan sumber DC 12 V dan dihubungkan dengan inverter setengah jembatan. Sisi penerima dihubungkan dengan rangkaian penyearah diode yang dilengkapi dengan filter untuk mendapatkan tegangan DC. Rangkaian inverter dibuat menggunakan saklar semikonduktor daya MOSFET. Berdasarkan hasil pengujian prototip di laboratorium diperoleh bahwa efisiensi pengiriman daya berkurang terhadap jarak. Semakin jauh jarak antara kumparan pengirim terhadap kumparan penerima, maka efisiensinya menurun. Frekuensi sinyal yang dikirim relatif tetap meskipun jarak kumparan pengirim terhadap kumparan penerima berubah. Sudut antara kumparan penerima terhadap kumparan pengirim yang memberikan efisiensi terbaik adalah 00. Selain itu, untuk hasil pengujian ketika terdapat media yang bersifat isolator di antara kumparan pengirim dan penerima maka transfer daya tidak terganggu. Tetapi ketika terdapat media konduktor maka daya akan terserap oleh konduktor tersebut sehingga efisiensi semakin kecil.

Keywords


daya listrik, nirkabel, resonansi

References


Kaur, N. and Monga, S., 2014, Comparisons of Wired and

Wireless Networks: A Review, International Journal of

Advanced Engineering Technology, vol. 5, no. 2, pp. 34-35,

Syaifurrahman, 2014, Pengaruh Dimensi Kumparan

Terhadap Efisiensi Energi Pada Sistem Pengiriman Daya

Listrik Tampa Kabel, ELKHA, vol. 6, no. 2, pp. 10-14.

El Rayes, M. M., Nagib, G. and Abdelaal, W. G. A., 2016,

A Review on Wireless Power Transfer, International

Journal of Engineering Trends and Technology, vol. 40, no.

, pp. 272-280.

Supriyanto, T. and Wulandari, A., 2015, Rancang Bangun

Wireless Power Transfer (WPT) Menggunakan Metode

Multi-Magetic Resonator, POLITEKNOLOGI, vol. 14, no.

Singh, S. K., Hasarmani, T. S. and Holmukhe, R. M, 2012,

Wireless Transmission of Electrical Power Overview of

Recent Research & Development, International Journal of

Computer and Electrical Engineering, vol. 4, no. 2, pp. 207-

Rashid, M. H., Power Electronics Handbook Second

Edition, San Diego: Elsevier, 2007.

Xinzhi et al, 2014, Effects of coil shapes on wireless

power transfer via magnetic resonance coupling, Journal

of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 28, no.

, pp. 1316-1324.

Cannon, B. L., Hoburg, J. F., Stancil, D. D. and Goldstein,

S. C., 2009, Magnetic Resonant Coupling As a Potential

Means for Wireless Power Transfer to Multiple Small

Receivers, IEEE Transaction on Power Electronics, vol.

, no. 7, pp. 1819-1825.

Duong, T. P. and Lee, J. W., 2011, Experimental Results of

High-Efficiency Resonant Coupling Wireless Power

Transfer Using a Variable Coupling Method, IEEE

Microwave and Wireless Components Letters, vol. 21, no. 8,

pp. 442-444.

Kurs et al, 2007, Wireless Power Transfer via Strongly

Coupled Magnetic Resonances, SCIENCE, vol. 317, pp.

-86.

Panggabean, B, M, Halomoan, H. and Purwasih, N., 2014,

Perancangan Sistem Transfer Energi Secara Wireless

Dengan Menggunakan Teknik Resonansi Induktif Medan

Elektromagnetik, Jurnal Informatika dan Teknik Elektro

Terapan, vol. 2, no. 2, p.p. 1-8.

Giovanni P., Ugo R. and Leonardo S. 2013, Experimental

Analysis of Wireless Power Transmission with Spiral

Resonators, ENERGIES, vol. 6, p.p. 5887-5896.




DOI: http://dx.doi.org/10.20884/1.dr.2018.14.1.207

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Powered by OJS | Design by ThemeOJS