Perancangan Jaringan Akses Fiber To The Home (FTTH) Menggunakan Teknologi Gigabit Passive Optical Network (GPON): Studi Kasus Perumahan Graha Permai Ciputat

Abstract

Pada makalah ini penulis merancang jaringan FTTH menggunakan teknologi GPON di Perumahan Graha Permai Ciputat, dimana lokasi tersebut dipilih karena adanya kebutuhan untuk melakukan modernisasi jaringan. Metode yang digunakan pada perancangan ini dengan survey lapangan dan pengambilan data pada provider yang bersangkutan, dan menggunakan software bantu berupa google earth, AutoCAD, dan optisystem. Hasil dari penelitian tugas akhir ini berdasarkan perhitungan manual didapatkan Power Link Budget sebesar –24,8342 dBm di downstream dan –25,2854 dBm di upstream, sedangkan pada simulasi sebesar –18,864 dBm di downstream dan –19,316 dBm di upstream. Parameter Rise Time Budget hanya didapatkan dari perhitungan manual sebesar 0,25102 ns di downstream dan upstream. Sedangkan dari hasil simulasi nilai Bit Error Rate yang diperoleh adalah 1,25847 x 10-67 pada downstream dan 1,07355 x 10-111 pada upstream. Dari perhitungan manual dan simulasi dapat disimpulkan bahwa perancangan jaringan FTTH tersebut layak untuk diimplementasikan karena nilai – nilai parameternya masih berada pada batas maksimal standar kelayakan jaringan FTTH.

Download: Fullpaper

Simulasi Perubahan Frekuensi Akibat Perubahan Beban Untuk Prediksi Waktu Kestabilan pada Sistem Tenaga Listrik Dua Area

Abstract

Telah dilakukan simulasi untuk prediksi waktu kestabilan pada sistem tenaga listrik dua area, melalui penentuan sejumlah parameter dan pemberian nilai-nilai asumsi. Sejumlah parameter meliputi pengaturan kecepatan, koefisien beban karena sensitivitas terhadap frekuensi, konstanta inersia, tetapan waktu governor, tetapan waktu turbin, daya dasar bersama (common base)untuk masing-masing area dengan nilai-nilai asumsi dipilih, dan perubahan beban (load change) dengan nilai 187,5 MW, 180 MW, dan 160 MW. Nilai perubahan beban dan parameter disubstitusikan terhadap sejumlah persamaan untuk perolehan hasil penghitungan dengan cara manual. Berdasarkan hasil penghitungan, dibuat pemrograman berbantuan Simulink berupa algoritma bentuk grafis dengan dua pilihan, tanpa area control error (ACE) atau dengan ACE. Sejumlah persamaan dan hasil algoritma secara grafis berdasarkan Simulink, dibuat algoritma dan penuisan sintaks berbasis aplikasi MATLAB. Pilihan algoritma dalam bentuk diagram alir (flowchart) dengan metode iterasi. Penentuan sintaks didasarkan kepada penggunaan aplikasi MATLAB.  Tampilan sebelum dilakukan perhitungan dengan bantuan program dan simulasi berupa (1) hasil perhitungan, (2) simulasi berbantuan diagram blok dalam Simulink tanpa ACE, dan (3) simulasi diagram blok dalam Simulink dengan ACE. Pengeksekusian program untuk perolehan hasil simulasi berupa teks dan bentuk kurva. Penggunaan ACE (berupa kompensator integral dan gain) berpengaruh terhadap kecepatan peniadaan nilai deviasi frekuensi terhadap nilai frekuensi sistem untuk kedua area, yaitu sebesar tiga kali lebih cepat, jika dibandingkan dengan tanpa penggunaan ACE. Pengontrol integral berfungsi sebagai penghasil respon (tanggapan) sistem dengan kesalahan keadaan tunak sama dengan nol (error saat Steady State = 0).

Download: Fullpaper

Transfer Daya Nirkabel dengan Kopling Induksi

Abstract

Energi listrik merupakan salah satu kebutuhan pokok yang sangat penting dalam kehidupan manusia saat ini. Pengiriman energi listrik komersial tegangan rendah 220 volt masih menggunakan kabel listrik untuk menghantarkan listrik ke beban. Salah satu cara pengiriman atau transfer daya listrik yang terus dikembangkan sampai saat ini adalah transfer daya listrik secara nirkabel. Transfer daya listrik secara nirkabel memiliki kelebihan dibandingkan menggunakan kabel yaitu dapat meningkatkan kenyamanan dalam penggunaan peralatan listrik. Pada penelitian ini dikembangkan sistem transfer daya listrik secara nirkabel (wireless power transfer) dengan kopling induktif. Percobaan dilakukan dengan mengubah jumlah lilitan dan diameter kawat email yang bertujuan untuk mencari daya paling maksimum dan jarak paling jauh. Sumber listrik dihubungkan dengan rangkaian elektronika yang dilengkapi dengan tembaga yang telah dibentuk sebagai kumparan primer untuk transmitter dan kumparan sekunder untuk receiver yang kemudian disalurkan energi listriknya ke beban. Pada rangkaian dengan kawat email yang berdiameter 0,5 mm, jumlah lilitan 26× putaran, dan frekuensi yang digunakan 470KHz diperoleh efisiensi daya yang ditransfer pada jarak 1 cm sekitar 1,51%. Hasil dari percobaan tersebut dapat menyalakan lampu LED 1 Watt.

Download: Fullpaper

Reduksi Harmonisa Arus Sumber Tiga-Fasa Dengan Transformator Penggeser Fasa

Abstract

Tulisan ini membahas tentang harmonisa arus sumber yang dibangkitkan oleh konverter ac/dc gelombang penuh tiga-fasa dan tiga buah konverter ac/dc gelombang penuh satu-fasa dengan filter kapasitor serta upaya reduksinya menggunakan transformator penggeser fasa. Konverter ac/dc gelombang penuh tiga-fasa membangkitkan arus sumber non-sinusodial yang mengandung harmonisa orde ganjil selain kelipatan tiga. Sementara itu, konverter ac/dc gelombang penuh satu-fasa dengan filter kapasitor sebagai beban per-fasa dari sebuah sistem beban tiga-fasa seimbang akan membangkitkan arus sumber non-sinusoidal yang mengandung seluruh harmonisa orde ganjil yang mengalir pada setiap penghantar fasa serta arus pada penghantar netral yang merupakan jumlah dari seluruh komponen harmonisa kelipatan tiganya. Harmonisa arus sumber yang dibangkitkan oleh konverter ac/dc gelombang penuh tiga-fasa dapat direduksi dengan transformator tiga-fasa delta-delta dan delta-wye. Simulasi dengan perangkat lunak PSIM menunjukkan bahwa penggunaan transformator delta-delta dan delta-wye dapat mengeliminasi harmonisa arus sumber orde ke-5, ke-7, ke-17, ke-19, dan seterusnya. Adapun reduksi harmonisa arus netral yang dibangkitkan oleh tiga buah konverter ac/dc gelombang penuh satu-fasa dengan filter kapasitor dapat dilakukan dengan transformator tiga-fasa zig-zag. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penggunaan transformator tiga-fasa zig-zag dapat mengeliminasi harmonisa arus kelipatan tiga pada penghantar netral. Namun, hasil uji laboratorium menunjukkan bahwa harmonisa arus sumber dan arus netral tidaklah tereliminasi melainkan tereduksi secara signifikan saja. Hal ini terjadi karena ketidakidealan rasio belitan transformator tiga-fasa sebagai akibat dari faktor pembagi V3.

Download: Fullpaper

Desain Dan Implementasi Lengan Robot Berbasis Electromyogram Untuk Orang Berkebutuhan Khusus

Abstract

Electromyography merupakan teknik untuk merekam aktivitas listrik yang dihasilkan oleh otot rangka. EMG dilakukan dengan menggunakan instrumen yang disebut electromyograph untuk menghasilkan rekaman sinyal yang disebut electromyogram (EMG). Teknik ini, dapat dimanfaatkan untuk membantu orang yang berkebutuhan khusus. Sehingga kualitas hidupnya dapat lebih baik. Pada tugas akhir ini, dirancang alat bantu pergerakan tangan untuk membantu orang yang berkebutuhan khusus pada bagian tangan khususnya, dengan memanfaatkan EMG. Sinyal otot tangan (biceps) direkam oleh elektroda kemudian diamplifikasi dan difilter pada modul EMG. Hasil sinyal tersebut menjadi masukan untuk mikrokontroler. Kemudian mikrokontroler menggerakkan motor servo sesuai kondisi input yang diberikan. Ketika kondisi tangan fleksor (membengkok) dan berkontraksi, maka lengan robot mengikuti gerakan mengangkat. Sedangkan ketika kondisi tangan ekstensor (meluruskan), maka lengan robot juga bergerak lurus sesuai keadaan tangan. Dengan sistem yang telah dijelaskan diatas, alat ini dapat bekerja sesuai masukan yang diberikan dan dapat memberikan keluaran berupa gerakan lengan robot yang sesuai dengan tangan pengguna. Ditunjukkan dengan nilai penguatan rata-rata yang dihasilkan oleh modul EMG sebesar 825 kali dan nilai keberhasilan alat ini sebesar 83,33 % (ketika kondisi tangan fleksor) dan 76,67 % (ketika kondisi tangan ekstensor).

Download: Fullpaper

Perancangan Kontroler Untuk Turbin Angin Skala Kecil

Abstract

Di Indonesia, upaya pengadaan energi listrik di daerah teringgal sudah  dilakukan melalui penggunaan pembangkit listrik tenaga angin skala kecil. Pada sistem yang telah dibangun di beberapa dearah ini, digunakan generator TSD-500 dengan spesifikasi daya keluaranya adalah 500 watt, tegangan 180V AC tiga fasa, dan arus 3A. Sistem pembangkit listrik tenaga angin skala kecil terdiri dari beberapa komponen antara lain: turbin angin, generator, kontroler, data logger, sistem penyimpanan energi (baterai, pump storage), dan inverter. Energi keluaran generator TSD-500 berupa gelombang tegangan listrik AC (Alternating Current)  tiga fasa dan digunakan baterai sebagai sistem penyimpanan energi listrik. Baterai  bekerja pada tegangan listrik DC (Direct Current). Kontroler digunakan untuk mengatur proses penyimpanan energi hasil konversi kedalam baterai. Proses penyimpanan tersebut meliputi: penyearahan tegangan AC tiga fasa menjadi tegangan DC, pemantauan besar energi listrik keluaran generator, pemantauan besar arus dan tegangan keluaran kontroler, penyesuaian besar arus dan tegangan proses pengisian baterai, serta upaya pengamanan sistem dari overvoltage. Perangkat kontroler yang dirancang terdiri dari beberapa subsistem dan  telah teruji melalui proses penyimpanan energi listrik dari keluaran generator (tagangan sekitar 90V DC) ke dalam baterai dengan tegangan dan arus sekitar 13V dan  2,5A.

Download: Fullpaper