Perancangan Rangkaian Resonator pada Wireless Charger Berdaya 180 Watt Menggunakan Magnetic Resonant Coupling Wireless Power Transfer

LUTHFAN DARMAWAN, Dr.Eng. Ir. F. Danang Wijaya, S.T., M.T., IPM.; Enas Dhuhri Kusuma, S.T., M.Eng.

2022 | Skripsi | S1 TEKNIK ELEKTRO

Perkembangan teknologi semakin pesat membuat banyak produk-produk elektronik baru bermunculan. Sebagian besar produk elektronik yang memiliki mobilitas tinggi menggunakan Energy Storage System (ESS) berupa baterai sebagai media penyimpanan energi listrik dan dibekali dengan perangkat tambahan berupa charger. Mayoritas model charger yang ada di pasaran menggunakan kabel sebagai media transfer daya. Hal tersebut memiliki kelemahan seperti tidak portabel, rawan tertarik, dan tidak praktis. Salah satu solusi untuk mengatasi kelemahan tersebut yaitu dengan menggunakan wireless charger yang menerapkan Wireless Power Transfer (WPT). WPT terdiri dari berbagai jenis yang memiliki kelebihan dan kekurangannya masingmasing. Magnetic Resonant Coupling (MRC) WPT menjadi salah satu jenis WPT yang sering digunakan karena memiliki efisiensi yang lebih tinggi dan aman pada jarak transmisi dekat hingga menengah. Pada Capstone Project (CP) ini, hasil luaran berupa hardware rangkaian inverter dan resonator namun pembahasan difokuskan pada rangkaian resonator MRC WPT. Rangkaian yang dirancang mengacu pada salah satu produk charger laptop yang ada di pasaran dengan daya 180 W. Rangkaian resonator didesain menggunakan metode Series-Series (S-S) dengan sumber tegangan masukan dari Voltage Source Inverter (VSI). Proses CP ini dimulai dengan melakukan studi literatur, perancangan alat, pemilihan komponen, mendesain papan rangkaian, pembuatan resonator dan inverter, serta melakukan pengujian dan evaluasi. Hasil luaran yang dibuat dapat mensuplai beban dengan tegangan keluaran 19,5 V, daya keluaran mencapai 190 W, dan efisiensi transmisi mencapai 85%.

The rapid development of technology makes many electronic products appear. Most high-mobility electronic products use Energy Storage System (ESS) in the form of a battery as a storage medium for electrical energy and are equipped with an additional device in the form of a charger. Charger models on the market use a cable as a power transfer medium. These things have disadvantages such as not portable, prone to pulling, and impractical. One solution to overcome these weaknesses is to use a wireless charger that implements Wireless Power Transfer (WPT). WPT consists of various types that have their own advantages and disadvantages. Magnetic Resonant Coupling (MRC) WPT is one type of WPT that is often used because it has higher efficiency and is safe at close range to medium transmission range. In this Capstone Project (CP), the output consists of an inverter and resonator circuit hardware, but the project discussion will focus on the MRC WPT resonator circuit. The circuit designed refers to one of the laptop charger products on the market with a power of 180 W. The resonator circuit is designed using the Series-Series (S-S) method with the input voltage source from the Voltage Source Inverter (VSI). The CP process begins with literature studies, designing simulation circuits, selecting components, designing circuit boards, manufacturing resonators and inverters, and conducting tests and evaluations. The output produced can supply loads with an output voltage of 19.5 V, an output power of 190 W, and a transmission efficiency of 85%.

Kata Kunci : Wireless Power Transfer, Wireless Charger, Magnetic Renonant Coupling