Low pass filter harmonisa pada Gambar 2.6 sebagai penekan luas harmonisa, menawarkan pendekatan untuk meredam harmonisa. Filter dituning untuk harmonisa
tertentu, filter tersebut menyaring semua frekuensi harmonisa, termasuk harmonisa ketiga. Filter tersebut terhubung secara seri dengan beban tidak linier dengan
impedansi seri besar tersambung. Tidak perlu dilakukan tuning terhadap low pass filter. Karena ada impedansi seri yang besar. Sebaliknya mereka dipasok ke drive
melalui kapasitor filter. Untuk alasan ini, sangat mudah untuk memprediksi tingkat distorsi yang akan dicapai dan untuk menjamin hasilnya. Sebuah low pass filter dapat
dengan mudah menawarkan tingkat harmonisa arus serendah 8 sampai 12 [20].
2.9. Filter LCL
Filter LCL adalah filter pasif yang terdiri dari komponen-komponen pasif R, L dan C, seperti pada Gambar 2.7.
Dari Gambar 2.7 tampak bahwa sebuah filter LCL terbuat dari resistor R dan induktor L pada sisi penyearah, resistor R
f
dan induktor L
f
pada sisi jaringan, dan kapasitor C
f
teredam dengan resistor R
d
. Gambar 2.7. Filter LCL [1]
Universitas Sumatera Utara
Filter LCL dapat mereduksi harmonisa arus karena arus harmonisa akan mengalir pada reaktansi yang lebih rendah. Dengan pemasangan C, arus dengan
frekuensi tinggi akan mengalir melalui kapasitor karena kapasitor memiliki impedansi yang rendah pada frekuensi tinggi. Agar tegangan beban bebas harmonisa, dipasang
filter C yang paralel dengan beban. Dengan menggunakan filter C ini semua riak arus dengan frekuensi tinggi akan mengalir melewati kapasitor bukan ke beban. Filter L
biasanya dipasang secara seri terhadap beban. Dengan menggunakan filter L, arus yang mengalir melalui L akan sulit berubah berbanding lurus dengan besarnya L.
Filter LCL diletakkan antara jaringan dan beban, seperti pada Gambar 2.8. [1].
Gambar 2.8. Rangkaian Filter LCL pada Penyearah Terkendali Satu Fasa [1]
Filter LCL bertujuan untuk mengurangi harmonisa orde tinggi pada sisi jaringan, tetapi desain filter yang buruk dapat menyebabkan redaman yang lebih
rendah dibandingkan dengan apa yang diharapkan. Penyearah arus harmonisa dapat menyebabkan kejenuhan induktor atau resonansi filter. Oleh karena itu, induktor harus
benar dirancang dengan mempertimbangkan arus ripple, dan filter harus teredam
Universitas Sumatera Utara
untuk menghindari resonansi. Namun, tingkat redaman dibatasi oleh biaya, nilai dari induktor, kerugian dari kinerja filter [1]
Prosedur untuk memilih filter LCL menggunakan parameter seperti daya dari penyearah aktif, frekuensi jaringan dan frekuensi switching sebagai input. Nilai filter
diperoleh sebagai persentase dari nilai dasar, yang diberikan dengan: .
Z
b
=
E
n
P
n
2
……………………….………………… 2.18 �
�
=
�
�
�
�
……………………..…….……………. 2.19 C
b
=
1 ω
n
Z
b
...………………..….………………….. 2.20 Dimana:
Z
b
L : Impendansi dasar
Ω
b
C : Induktansi dasar H
b
E : Kapasitansi dasar F
n
P : Tegangan rms V
n
ω : Daya aktif yang diserap oleh penyearah Watt
n
: Frekuensi jaringan Hz Harmonisa tegangan pada sisi penyearah aktif vh
sw
≠ 0 dan harmonisa tegangan pada sisi jaringan v
g
h
sw
= 0. Rangkaian ekivalen filter LCL untuk h harmonisa dapat dilihat seperti Gambar 2.9 dengan mengabaikan R, R
g
dan R
d
Gambar 2.8. ih dam vh menunjukkan harmonisa arus dan harmonisa tegangan, sementara h
sw
adalah orde harmonisa [1].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.9. Ekivalen filter LCL satu fasa pada harmonisa h [1]
Redaman riak dari sisi converter hingga sisi sumber, dapat dihitung dengan langkah:
i
g
h
SW
vh
SW
=
z
2 LC
ω
SW
L.|ω
2res
−ω
2SW
|
……………….……….……2.21
ih
SW
vh
SW
≈
1 ω
SW
L
.…………………………………….…. 2.22
i
g
h
SW
ih
SW
=
z
2 LC
| ω
2res
−ω
2SW
|
………………………………..... 2.23 Dimana:
z
2 LC
=
1 L
g
C
f
, ω
2 res
=
L
T
z
2 LC
L
, dengan L
T
= L + L
g
ω
2 sw
= 2 πf
sw 2
f
sw
= frekuensi switching h
sw
= orde frekuensi harmonisa =
ω
sw
ω
n
ω
n
= Frekuensi jaringan Hz
Universitas Sumatera Utara
2.10. Rancangan filter LCL