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 :
|
|
|
|
|
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:
|
||||||||||
 |
||||||||||
|
||||||||||
 |
||||||||||
|
||||||||||
 |
||||||||||
|
||||||||||
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
Posting Komentar