48
digunakan khusus pada rangkaian satu fasa karena tidak bisa mengatasi permasalahan karateristik urutan nol.
c. Kombinasi Shunt dan series filter Dengan kombinasi filter ini digunakan untuk mendapatkan hasil filter yang
lebih baik, pada Gambar 2.25.
a b
c d
Gambar 2.25. Filter Pasif Kombinasi shunt dan serie a Low Pass Filter b High Pass Filter c Band Pass Filter d Band EliminasiFilter
2.10. Karateristik Komponen Filter Pasif
Komponen dari filter pasif yang utama [15][25] adalah: a. Kapasitor,
Kapasitor dihubungkan secara seri danatau paralel untuk mencapai tegangan yang diinginkan dan rating kVA. Faktor utama yang dipertimbangkan pada kapasitor:
suhu koefisien kapasitansi, daya reaktif, kehilangan daya, kehandalan dan biaya. Daya reaktif kapasitor tinggi bila memiliki kehilangan daya yang rendah dan
dioperasikan pada tegangan tinggi. Penggunaan dengan waktu yang lama pada tegangan maksimum harus dihindari untuk mencegah kerusakan thermal dari
dielectric ; pada tegangan yang lebih tinggi dengan priode yang singkat juga dapat
menghasilkan ionisasi destruktif dari dielektrik.
Universita Sumatera Utara
49
Daya reaktif yang diperlukan dari kapasitor adalah jumlah daya reaktif dari masing-masing frekuensi.
Kapasitor pada rangkaian AC, Gambar 2.26.
AC
V
m
sin ωt
C V
O
I
C
a b
Gambar 2.26. a Rangkaian kapasitor b bentuk gelombang tegangan dan arus
= . � sin � Coulumb ……………………………… 2.80
� = → � =
.� sin �
= � . � cos �
� =
� 1 �
cos � → � =
� 1 �
sin � +
� 2
= =
� 1 �
→ =
� �
…………………………….. 2.81 � = sin � +
� 2
amper ………………………… 2.82
� =
1 �
→ � =
1 2
�
ohm …………………………
2.83 Sifat kapasitor lainnya adalah:
1. Nilai hambatan sangat besar untuk tegangan DC, membatasi arus DC
yang mengalir pada kapasitor.
2. Nilai hambatan berubah-ubah untuk tegangan AC sesuai dengan
perubahan frekuensi, nilai f berbanding terbalik dengan nilai reaktansi kapasitif.
Universita Sumatera Utara
50
3. Pada tegangan AC menimbulkan pergeseran fasa, arus mendahului 90
o
terhadap tegangan. 4.
Menyimpan energi listrik dalam bentuk medan listrik.
b. Induktor Induktor pada rangkaian AC, Gambar 2.27
AC
V
m
sin ωt
L V
O
I
a b
Gambar 2.27.a Rangkaian L b bentuk gelombang tegangan dan arus Induktor adalah komponen elektronika pasif yang mampu menyimpan energi
pada medan magnet yang ditimbulkan arus listrik yang melewatinya, dimana besarnya ditentukan besar induktansi satuan Henry yang dimiliki oleh induktor.
Dalam rangkaian filter, mengingat frekuensi tinggi yang terlibat maka nilai induktor harus memperhitungkan efek kulit dan rugi-rugi histerisis. Sebagai alternatif, filter
induktor lebih baik didesain tanpa inti magnetik. Kualitas filter Q pada frekuensi harmonisa yang dominan bisa dipilih antara 50 dan 150 untuk biaya yang terendah.
Namun nilai Q yang rendah biasayanya digunakan dan ini diperoleh dengan pemasangan resistor seri. Rating induktor yang digunakan tergantung pada nilai arus
Universita Sumatera Utara
51
r.m.s maksimum dan pada tingkat isolasi yang diperlukan untuk menahan switching surge
perpindahan gelombang. Persamaan untuk rangkaian induktor adalah:
= � sin �
……………………………………………. 2,84
= �
�
→ � sin � = �
�
� =
� �
sin � → � =
� �
sin �
� =
� �
sin � → � =
� ��
− cos � � =
� ��
sin � −
� 2
……………………… 2.85 �
�
= �� = 2� �substitusi ke Persamaan 2.85 di atas, maka besar i menjadi:
� =
� �
�
sin � −
� 2
→ � = sin � −
� 2
……… 2.86
=
� �
�
…………………………….
2.87
c. Resistor Resistor berfungsi sebagai penghambat arus, pembagi tegangan dan pembagi
arus. Nilai resistor pada filter single tuned mempengaruhi faktor kualitas Q yang digunakan untuk mengukur ketajaman dari tuning. Adapun persamaan nilai Q untuk
rangkaian single tune filter adalah: =
1 �
�
…………………………… 2.88
Berdasarkan Persamaan 2.88, untuk nilai Q yang besar maka sebaiknya nilai R yang terpasang memiliki nilai yang tidak begitu besar.
Universita Sumatera Utara
52
2.11. Perancangan Filter Pasif RLC
