39 BAB IV ANALISA DAN PERFORMA PERANGKAT 4. 1 Efisiensi

BAB IV
ANALISA DAN PERFORMA PERANGKAT
4. 1 Efisiensi dan Evaluasi Kerugian daya
Transfer daya nirkabel adalah proyek yang sangat efisien. Namun
perhatian utama dengan paparan teknologi baru ini adalah potensi risiko
yang menggunakan sinyal radio frekuensi tinggi. Pendekatan yang
disarankan oleh Tesla, termasuk radiasi medan listrik yang kuat yang
merupakan salah satu alasan utama mengapa teori tidak tergabung dalam
teknologi modern. Sebuah pengukuran yang berbeda diambil sementara
transfer energi nirkabel. Sebuah sumber tegangan dan frekuensi resonansi
digunakan saat mengambil pengukuran. Efisiensi transfer daya akan
ditentukan dalam proses ini dan kita bisa tahu berapa banyak daya yang
hilang.
Pengukuran telah diambil menyediakan 30V dengan frekuensi
resonansi 1,5 MHz di pemancar dan tanpa Koil Intermediasi.
4. 2 Pengukuran Simulasi untuk Komparasi
-
Sebuah bola 3 watt menyala di kekuatan penuh pada jarak
17 sentimeter dengan tegangan diukur 12 volt.
-
Sebuah bola 3 watt menyala hingga jarak maksimal 41
sentimeter dengan tegangan diukur 10 volt.
-
Sebuah LED menyala hingga jarak maksimal 70 sentimeter
dengan tegangan diukur 2,2 volt.
39
http://digilib.mercubuana.ac.id/
-
Tegangan diukur pada jarak 5,25 meter yang adalah 3 milivolt.
Gambar 4.1 Wiring Diagram Transceiver,
(a). Tranmitter (b). Intermediate Coil (c). Receiver
Gambar. 4.2 Proyek Pemancar dan Penerima WPT
40
http://digilib.mercubuana.ac.id/
4.2.1 Bohlam 3 watt tanpa Koil Intermediasi
Tabel 4.1 Hasil Perbandingan Untuk Bohlam 3 watt
4.2.2 LED tanpa Koil Intermediasi
Tabel 4.2 Hasil Perbandingan untuk LED
4. 3 Pengukuran Simulasi dengan Koil Intermediasi
Pengukuran selanjutnya yang dilakukan yaitu dengan menambahkan
koil menengah atau penulis sebut sebagai koil intermediasi ditempatkan di
antara pemancar dan penerima pada jarak 12 cm dari pemancar.
-
Sebuah bola 3 watt menyala di kekuatan penuh pada jarak
34 sentimeter dengan tegangan diukur 15 volt.
41
http://digilib.mercubuana.ac.id/
-
Sebuah bola 3 watt menyala hingga jarak maksimal 61
sentimeter dengan tegangan diukur 10 volt.
-
Sebuah LED menyala hingga jarak maksimal 89 sentimeter
dengan tegangan diukur 2,2 volt.
-
Tegangan diukur pada jarak 5.90 meter dan tegangan diukur
6 mili-volt.
4.3.1 Bohlam 3 watt dengan Koil Intermediasi
Tabel 4.3 Hasil Perbandingan Bohlam 3 watt dengan Koil
Intermediasi
4.3.2 LED dengan Koil Intermediasi
Tabel 4.4 Hasil Perbandingan untuk LED dengan Koil
Intermediasi
42
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Untuk setup eksperimental dengan penerima tunggal, root mean
square (rms) tegangan pemancar adalah 21.2V. Output rms
tegangan pada beban resistif 192-Ω 34 cm dari kumparan adalah
10.6V. Perbedaan antara daya yang disediakan dan diterima
untuk sistem dengan penerima tunggal dicatat disipasi daya
dalam resistansi 50% dari daya yang meninggalkan terminal dari
sumber yang sebenarnya (sumber ideal secara seri dengan
resistansi internal) dikirim ke resistansi beban.
4.4 Analisa dari Pengujian
Terjadi kerugian yang dominan pada resistansi sumber internal.
Kerugian ini terjadi setiap kali sebuah sumber memberikan daya pada
beban, bagaimanapun baik melalui kabel atau melalui metode transfer
daya nirkabel. Resistansi internal yang tinggi dari osilator, digunakan di
sini hanya untuk demonstrasi konsep, dapat dikurangi secara signifikan
dengan menggunakan sumber listrik yang lebih praktis. listrik sekitar
setengah sisanya dikirim ke beban perlawanan, dengan disipasi dalam
perlawanan sumber koil, kerugian terbesar di luar terminal sumber yang
sebenarnya. Dengan menggunakan coil menengah dekat dengan sumber
coil meningkatkan Q-faktor untuk sebagian besar. Kumparan menengah
menyerap sebagian dari daya dari sumber coil dan memberikan ke beban
koil. Meningkatnya Q-faktor sebagai coil menengah tidak memiliki
sumber resistansi internal di dalamnya. Sehingga efisiensi transfer daya
dan range transfer daya meningkat secara signifikan.
43
http://digilib.mercubuana.ac.id/
4.5 Ringkasan Analisa
Terlepas dari kerugian akibat karakteristik non-ideal dari induktor dan
kapasitor, kehilangan radiasi dan kehilangan ohmic; daya total yang
ditransmisikan mungkin tidak diterima oleh karena efek pembebanan dari
penerima yang menyebabkan sistem "de-tune" dari resonansi dan
melemahnya faktor kopling. Juga gelombang pelemahan terjadi ketika
melewati medium dielektrik lossy (ruang bebas, udara). Jika efek dari
kerugian dapat diminimalkan maka efisiensi sistem secara keseluruhan
dapat ditingkatkan ke tingkat yang diinginkan.
4.6 Pembahasan
Dalam proyek ini tujuan utama penulis adalah untuk merancang
dan mengimplementasikan sistem yang mentransmisikan daya tanpa
kawat. Dalam tujuan ini, sebuah rangkaian pemancar dilaksanakan. Pada
akhir dari rangkaian pemancar antena itu dapat terhubung, yang
mentransmisikan daya. antena lain digunakan untuk menerima daya secara
nirkabel dari rangkaian pemancar.
Dalam proyek ini pipa tembaga berongga yang digunakan sebagai
antena, karena memiliki Q-faktor tinggi dan handal dalam penanganan
kinerja. Hal ini membutuhkan tugas besar untuk melaksanakan seluruh
proyek. Selama pelaksanaan sejumlah masalah yang luar biasa telah
dihadapkan dan telah dipecahkan juga. Meskipun sesi pelaksanaan ini
44
http://digilib.mercubuana.ac.id/
membutuhkan kesabaran, itu membuat sukacita nyata setelah solusi
sukses.
4.7 Problem dan Solusi
Masalah yang dihadapi selama periode pengujian serta solusi yang
diberikan di bawah: Pada proyek perdana, setidaknya pilihannya adalah
harus dapat mengatasi rintangan dalam mengambil keputusan pembuatan
perangkat dan mempertimbangkan implementasi konsumsi terendah. Sejak
midrange efisien transmisi daya nirkabel adalah teknologi terbaru, belum
cukup informasi yang tersedia tentang teknologi ini. Pekerjaan telah
dilakukan dalam proyek ini benar-benar baru dan berbeda dari metode
transmisi listrik lainnya. Dalam bayangan awal di sirkuit transistor Tabung
Vacuum yang akan digunakan dapat memberikan daya jauh lebih tinggi
daripada MOSFET yang berdaya khas. Kemudian ide ini dieliminasi oleh
karena transistor tabung vakum sulit ditemukan di toko-toko yang tersedia.
Untuk rangkaian osilator, kapasitor polypropylene ESR rendah sangat
dianjurkan dalam mengatasi arus tinggi yang mengalir melalui tangki LC.
Selain itu, jenis lain dari kapasitor akan menciptakan lonjakan tinggi
dalam gelombang sinusoidal dalam rangkaian tangki LC dan efek
MOSFET. Namun, kapasitor Mylar pada awalnya digunakan yang
memiliki polyester sebagai dielektrik.
Sirkuit ini ditemukan dalam ondisi tidak stabil oleh karena
keterbatasan masalah jenis kapasitor. Kemudian MKP kapasitor yang
digunakan yang dilakukan jauh lebih baik.
45
http://digilib.mercubuana.ac.id/
MOSFET dengan cerat rendah sebagai sumber perlawanan dan
disipasi daya yang lebih tinggi ditemukan untuk tampil lebih baik di sirkuit
ini. Pada awalnya, rangkaian pemancar berosilasi; melainkan korsleting
listrik dan satu MOSFET dan induktor memanas dengan cepat.Kemudian
ditemukan arus pendek yang disebabkan oleh tegangan listrik yang naik
terlalu lambat pada power-up. Ini diselesaikan dengan menggunakan
switch di sisi tegangan rendah yang ditempatkan di antara rangkaian
osilator dan rectifier. Masalah lain yang dihadapi ketika rangkaian osilator
mulai berosilasi sehingga daya yang sangat sedikit yang tersedia pada
beban kumparan. Karena kumparan penerima sedikit keluar dari resonansi,
tidak bisa menangkap daya dengan benar. Ini diselesaikan dengan
membangun kedua sirkuit LC-tank dengan loop identik dan kapasitansi,
sehingga 3 dari sirkuit memiliki frekuensi resonansi yang sama.
46
http://digilib.mercubuana.ac.id/