JURNAL SCIENCE AND SOCIAL RESEARCH

JURNAL SCIENCE AND SOCIAL RESEARCH 2018

MODEL DAN SIMULASI RANGKAIAN RLC MENGGUNAKAN APLIKASI MATLAB METODE SIMULINK    

Ikhsan Parinduri
Ikhsanparinduri9@gmail.com
Sistem Komputer, STMIK Royal Kisaran
Jl. Prof.H.M.Yamin, S.H., No.173 Kisaran


ABSTRAK    

Pendekatan simulasi diawali dengan pembangunan model sistem nyata. Model tersebut  harus dapat menunjukkan  bagaimana  berbagai  komponen  dalam  sistem saling berinteraksi sehingga benar-benar menggambarkan perilaku sistem. Rangkaian RLC merupakan rangkaian baik yang dihubungkan dengan paralel ataupun secara seri, namun rangkaian tersebut harus terdiri dari kapasitor; induktor; dan resistor. Penamaan RLC sendiri juga memiliki alasan tersendiri, yaitu disebabkan nama yang menjadi simbol listrik biasanya pada kapasitansi; induktansi dan ketahanannya masing-masing. Rangkaian ini akan beresonansi dengan suatu cara yang sama yaitu sebagai Rangkaian LC.

Kata Kunci : Model dan Simulasi, Rangkaian RLC


ABSTRACT


The simulation approach begins with the development of a real system model. The model should be able to show how the various components in the system interact so that it really describes the behavior of the system. The RLC circuit is either a circuit connected with parallel or in series, but the circuit must consist of a capacitor; inductor; and resistors. RLC naming itself also has its own reasons, namely due to the name of the electrical symbol is usually on the capacitance; inductance and resistance respectively. This circuit will resonate in the same way that is-as the LC circuit.

Keywords: Model and Simulation, RLC Series


1. PENDAHULUAN

Matlab merupakan bahasa pemprograman tingkat tinggi yang dikembangkan oleh MathWorks dan dikhususkan untuk komputasi numerik, visualisasi dan pemrograman. Dengan memanfaatkan Matlab, pengguna dapat melakukan analisis  data, mengembangkan algoritma dan membuat model maupun aplikasi.
Simulink pada Matlab adalah salah satu fitur dari Matlab untuk mensimulasi suatu desain atau model yang bersifat dinamis ataupun tertanam, simulasi ditujukan untuk mengukur kinerja dari suatu desain atau model sistem yang telah dirancang yang sesuai hasil yang di inginkan.
Rangkaian RLC merupakan rangkaian baik yang dihubungkan dengan paralel ataupun secara seri, namun rangkaian tersebut harus terdiri dari kapasitor; induktor dan resistor. Penamaan RLC sendiri juga memiliki alasan tersendiri, yaitu disebabkan nama yang menjadi simbol listrik biasanya pada kapasitansi; induktansi dan ketahanannya masing-masing. Rangkaian ini akan beresonansi dengan suatu cara yang sama yaitu-sebagai Rangkaian LC, bersamaan dengan terbentuknya osilator harmonik.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Model  adalah alat yang sangat berguna untuk menganalisis maupun merancang sistem.  Sebagai alat komunikasi yang  sangat efisien, model dapat menunjukkan bagaimana suatu  operasi bekerja dan mampu merangsang untuk berpikir bagaimana meningkatkan atau memperbaikinya. Model didefinisikan sebagai suatu deskripsi logis tentang bagaimana sistem bekerja atau komponen-komponen berinteraksi. Dengan membuat model dari suatu sistem maka diharapkan dapat lebih mudah untuk melakukan analisis.
Simulasi merupakan alat yang tepat untuk digunakan terutama jika diharuskan untuk  melakukan eksperimen dalam rangka mencari komentar terbaik dari komponen-komponen  sistem. Hal ini dikarenakan sangat mahal dan memerlukan waktu yang  lama jika  eksperimen  dicoba secara riil. Dengan melakukan studi simulasi maka dalam waktu singkat dapat  ditentukan keputusan yang tepat serta dengan biaya yang tidak terlalu besar karena semuanya cukup dilakukan dengan komputer.
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana penerapan model simulasi Rangkaian RLC dengan menggunakan software Matlab metode simulink dapat diaplikasikan di materi Perkuliahan Elektronika Dasar.
Ruang lingkup pembahasan yang ada dalam penelitian ini adalah penerapan dan perancangan model simulasi menggunakan Matlab metode simulink untuk Rangkaian RLC.
Dalam penelitian ini ada beberapa tujuan yang hendak dicapai antara lain adalah memberi pemahaman kepada Mahasiswa tentang rangkaian RLC menggunakan software Matlab metode simulink.  Hasil penelitian ini akan bermanfaat bagi mahasiswa untuk memberi pemahaman dan mempelajari tentang rangkaian RLC menggunakan software Matlab metode simulink.


3. METODE PENELITIAN

Proses pengembangan sistem mempunyai beberapa tahapan mulai dari sistem itu direncanakan sampai dengan sistem tersebut diterapkan, dioperasikan, dan dipelihara. Tahapan-tahapan tersebut dapat dilihat pada gambar  berikut :






Teori Rangkaian RLC
 


Rumusan Teori Rangkaian RLC
 

Model dan Simulasi Rangkaian RLC
 


Software Matlab dan Metode Simulink
 


Output Simulink
 



Gambar 1.Siklus Hidup Pengembangan Sistem
3.1       Kerangka Kerja Penelitian (Frame Work)

            Pembelajaran Fisika dasar dan elektronika dalam penelitian ini adalah mensimulasikan rumusan listrik mengenai arus, tegangan dan daya listik dengan menggunakan software Matlab dengan metode simulink dapat dilakukan dengan beberapa tahap kerangka kerja sebagai berikut:
Pengumpulan Data (Rumusan Rangkaian RLC

 
Simulasi Rumusan Rangkaian RLC
 
Implementasi Simulasi dengan Matlab dan Simulik Rangkaian RLC
 
Output Simulasi dengan Matlab dan Simulik
 
 














Gambar 2.Kerangka Kerja Penelitian


3.2       Uraian Kerangka Kerja

Sebuah penelitian memerlukan metode pendekatan yang digunakan untuk memecahkan masalah yang akan diteliti demi mencapai tujuan penelitian. Metode yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  metode model dan simulasi dari teori yang ada. 
Penelitian  metode model dan simulasi dari teori yang ada. Dapat  diartikan sebagai suatu penelitian yang berusaha untuk mengungkap hubungan antara dua variabel atau lebih.  Penelitian eksperimen juga dapat difungsikan untuk mencari pengaruh suatu variabel terhadap variabel lainnya. Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk melihat sejauh mana penerapan metode simulink dalam pembelajaran fisika dasar dan elektronika dasar dalam rangkaian RLC.

3.2.1        Simulasi Rumusan
Dalam Pengembangan suatu sistem pengajaran Fisika Dasar dan Elektronika Dasar dapat dirumuskan teori pemahaman tentang Rangkaian RLC dan pengembangan sistem model dan simulasi menggunakan simulink dari program Matlab.

3.2.2   Output Metode Simulasi
Output metode Simulasi menggunakan software Matlab berupa blok diagam tentang media pembelajaran Fisika dasar dan elektronika Dasar berupa perhitungan dari rumusan tentang tentang listrik, arus, tegangan dan daya listrik dan pengembangan sistem model dan simulasi menggunakan simulink dari program Matlab.
Simulink adalah graphical Extension Matlab untuk memodelkan dan  mensimulasikan sebuah  sistem.  Dalam simulink, sistem digambarkan sebagai  sebuah block diagram, diantaranya transfer function, summing junction, di dalamnya terdapat pula virtual input dan output device seperti function generator dan oscilloscope.  Sedangkan pada simulink, data dari berbagai block dikirim ke block lainnya dihubungkan dengan garis.
Untuk akses simulink lakukan hal berikut ini pada jendela Command Window terlihat pada gambar dibawah ini :

























Gambar 3. Tampilan Awal Simulink

Elemen dasar dari Simulink adalah block dan lines.  Block digunakan untuk mengenerate, modify, combine, output dan display signals. Lines digunakan untuk mentransfer sinyal dari satu block ke block lainnya.










Gambar 4.Block diagram Simulink

Elektronika Dasar adalah suatu standar kompetensi yang ada bertujuan untuk memberikan pengetahuan maupun keterampilan terhadap mahasiswa mengenai pemahaman mengenai dasar-dasar elektronika dasar.
Dalam penelitian ini akan dibahas tentang model dan simulasi pembelajaran Fisika dasar dan Elektronika mengenai Listrik, Daya, Arus dan Tegangan Listrik dan Rangkaian RLC.
Jika sebuah resistor dilewati arus AC sebesar I maka pada resistor akan terdapat tegangan sebesar Vr = R I. Sehingga jika arus membesar maka tegangan pada resistor juga akan membesar. Demikian sebaliknya jika I mengecil, Vr juga mengecil.

VR = RxI                                                                                                          ….. (1)

Pada rangkaian RL seri, kedua komponen R dan L akan dilewati arus yang sama, misalnya I. Sehingga pada R akan muncul tegangan VR dan pada L akan muncul  tegangan VL, dimana :

VL = XL x I                                                                                                      ….. (2)

Pada rangkaian LC seri, kedua komponen L dan C akan dilewati arus yang sama, misalnya I. Sehingga pada L akan muncul tegangan VLdan pada C akan muncul tegangan VC, dimana :

VC= XC x I                                                                                                      ….. (3)            

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Penerapan model simulasi rangkaian RLC dengan menggunakan software Matlab metode simulink dapat diaplikasikan di materi Perkuliahan fisika dasar dan Elektronika Dasar. Dalam hal ini penggunaan program matlab dengan metode simulink yang mana teori dasar dapat di simulasikan kedalam bentuk tampilan dalam pemahaman mengenai rangkain RLC.

4.1 Menentukan Kompoen-Komponen Inputan

Menentukan Kompoen-komponen inputan melalui tampilan dari Simulink Library Brower terdiri dari :







1.        Electrical Sources : Komponen DC Voltage Source














Gambar 5. Electrical Sources - Komponen DC Voltage Source

2.        Element : Komponen Series RLC Branch

















Gambar 6.  Electrical Sources - Komponen DC Voltage Source



3.    Measurement : Kompoen Voltage Measurement













Gambar 7.Measurement-Komponen Voltage Measurement

4.2  Hasil Simulasi Rangkaian RLC pada Simulink









Gambar 8. Output Rangkaian RLC dengan metode Simulink









5. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan terhadap aplikasi dapat disimpulkan beberapa hal diantranya adalah dengan aplikasi ini dapat terbantu untuk membuat model dan simulasi rangkaian RLC dalam pembelajaran fisika dasar dan elektronika dasar, tampilan program matlab dengan metode simulink membuat persamaan antara teori yang ada dengan bentuk model dan simulasi.


DAFTAR PUSTAKA

E.  Johnson.  D,  R.  Johnson.  J, L.  John.  H.” Electric  Circuit  Analysis”. Prentice Hall, New Jersey, 1989
H.  Rashid,  M. “Power  Electronics:  Circuits,  Devices,  and  Applications (2nd Edition)”. Prentice Hall, New York, 1993
Kocalmis  Bilham.  A,  Akbal.  E.  “Modeling  and  Simulation  of  Two-Level Space  Vector  PWM  Inverter  Using  Photovoltaic  Cells  As  DC  Source”. International Journal Of Electronic, 2015, Vol. 2, No. 4, pp. 311-317.
O.  Lopez,  R.  Teodorescu,  F.  Freijedo  and  J.  DovalGandoy, "Leakage current evaluation of a singlephase transformerless PV inverter connectedto  the  grid,"  APEC  07 - Twenty-Second  Annual  IEEE  Applied  Power Electronics  Conference  and  Exposition,  Anaheim,  CA,  USA,  2007,  pp.907-912
W.  Hart,  D. “Power  Electronic”.  McGraw-Hill  Companies,  New  York,2011







Komentar

Postingan populer dari blog ini

MATERI 1 ..@ ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER---BUDI DARMA MEDAN---IKHSAN PARINDURI

WEBSITE IBM 2017