Prediksi Conducted Emission pada LED Driver dengan Modifikasi Switching Frekuensi menggunakan Teknik Spread Spectrum
Abstract
Abstrak — Switch Mode Power Supply (SMPS) adalah perangkat elektronik yang mengubah daya listrik dengan teknik switching, sehingga lebih efisien, ringan, dan ringkas dibandingkan catu daya linier. Namun, proses switching menghasilkan gelombang frekuensi tinggi yang dapat menimbulkan Interferensi Elektromagnetik (EMI), yaitu gangguan yang memengaruhi kinerja perangkat elektronik lain. EMI dapat terjadi melalui radiasi atau konduksi, sehingga perlu penanganan seperti penggunaan filter, desain sirkuit yang tepat, dan pelindung perangkat untuk memenuhi standar Kompatibilitas Elektromagnetik (EMC). Dalam aplikasi pencahayaan, penggunaan LED driver semakin meningkat, namun emisi konduksi tetap menjadi tantangan utama. Emisi ini dapat menyebabkan gangguan EMI pada perangkat lain. Penelitian ini bertujuan memprediksi emisi konduksi pada LED driver dengan teknik spread spectrum, yaitu metode yang menyebarkan energi sinyal ke spektrum frekuensi lebih luas untuk mengurangi puncak gangguan. Model prediksi dikembangkan melalui simulasi perangkat lunak dan diuji secara eksperimental. Hasilnya menunjukkan bahwa spread spectrum efektif menurunkan amplitudo emisi tanpa mengganggu kinerja LED driver, sehingga mendukung desain yang lebih ramah lingkungan dan kompatibel secara elektromagnetik.
Kata kunci— SMPS, EMI, Led Driver, Spread Spectrum, dan Conducted Emission
References
[1] R. Alief, “Mengenal Switch Mode Power Supply (SMPS) dan Komponennya,” 2023, pp. 1–2.
[2] S. C. P. Venkata and P. V. Y. Jayasree, “Elimination of CM Noise from SMPS Circuit Using EMI Filter,” pp. 466–467, 2023.
[3] Y. Chen and D. B. Ma, “EMI-Regulated GaN-Based Switching Power Converter With Markov Continuous Random Spread-Spectrum Modulation and One-Cycle On-Time Rebalancing,” IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 54, no. 12, pp. 3306–3315, 2019.
[4] F. Tang, T. Yang, K. Ye, Z. Li, X. Zhou, and Z. Yin, “A 32-Step Phase-Compensated Spread-Spectrum RF-PLL With 19.44-dB EMI Reduction and 10-fs Extra RMS Jitter,” vol. 68, no. 4, pp. 1564–1575, 2020.
[5] F. A. Kharanaq, A. Emadi, and B. Bilgin, “Modeling of Conducted Emissions for EMI Analysis of Power Converters: State-of-the-Art Review,” Journal of IEEE, pp. 189–313, 2020. [Online]. Available: https://www.mendeley.com/catalogue/db874b7f-e936-30b8-a84f-10271a3d1d63
[6] F. Ahmad, M. Y. Hariyawan, and S. N. Posma, “Perancangan dan Implementasi Passive EMI Filter pada Switching Mode Power Supply (SMPS),” J. Elektro dan Mesin Terap., vol. 5, no. 1, pp. 29–37, 2019.
[7] I. K., “Perancangan Lampu LED Beserta Analisis Konsumsi Daya dari Berbagai Konfigurasi Rangkaian,” pp. 4–5, 2021.
[8] Y.-J. Chen, G.-Y. Wu, and C.-R. Lee, “Dimmable LED Driver with Precise Power Metering,” Sensors and Materials, vol. 34, no. 3, pp. 1153–1162, 2022.
[9] N. Harpawi, M. Y. Hariyawan, and S. N. Posma, “Teknik Mitigasi Conducted Emission pada LED Driver Topologi Buck dengan Metode Random Up Spreading Switching Frequency,” Jurnal Elementer, vol. 5, no. 2, pp. 50–57, 2019.
[10] Q. Zhang, G. Zhang, J. Cui, S. Zhao, Y. Yan, A. Gao, and Q. Wang, “Structural Design and Preparation of Ti3C2Tx MXene/Polymer Composites for Absorption-Dominated Electromagnetic Interference Shielding,” Nanoscale Advances, vol. 5, no. 14, pp. 3549–3574, 2023, doi: 10.1039/d3na00130j.
[11] S. Sankaran, K. Deshmukh, M. B. Ahamed, and S. K. Khadheer Pasha, “Recent Advances in Electromagnetic Interference Shielding Properties of Metal and Carbon Filler Reinforced Flexible Polymer Composites: A Review,” Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, vol. 114, pp. 49–71, 2018, doi: 10.1016/j.compositesa.2018.08.006.
[12] R. Turczyn, K. Krukiewicz, A. Katunin, J. Sroka, and P. Sul, “Fabrication and Application of Electrically Conducting Composites for Electromagnetic Interference Shielding of Remotely Piloted Aircraft Systems,” Composite Structures, vol. 232, p. 111498, 2019, doi: 10.1016/j.compstruct.2019.111498.
[13] X. Wang and C. Caloz, “Spread-Spectrum Selective Camouflaging Based on Time-Modulated Metasurface,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 69, no. 1, 2021, doi: 10.1109/TAP.2020.3008621.
[14] X. Wang and G.-M. Yang, “Time-Coding Spread-Spectrum Reconfigurable Intelligent Surface for Secure Wireless Communication: Theory and Experiment,” Optics Express, vol. 29, no. 20, 2021, doi: 10.1364/oe.437938.
[15] L. W. Rizkallah, “Enhancing the Performance of Gradient Boosting Trees on Regression Problems,” Rizkallah Journal of Big Data, 2025, doi: 10.1186/s40537-025-01071-3.
[16] M. Y. Hariyawan, M. N. Palefi Ma'ady, H. Widyantara, D. R. Anamisa, H. A. P. Sugijanto, and N. Tjahyadi, “Ensemble Learning Techniques for Improved Electromagnetic Interference Prediction in LED Driver Circuits,” 2024. [Online]. Available: http://iieta.org/journals/mmep
[17] A. A. Nugroho and M. Haris, “Analisis Efektivitas Teknik Imputasi pada LSTM untuk Meningkatkan Kualitas Data pada Peramalan Curah Hujan,” JIRE (Jurnal Informatika & Rekayasa Elektronika), 2024. [Online]. Available: http://ejournal.stmiklombok.ac.id/index.php/jire
[18] S. Purwanto, “Rancang Bangun Electric Power Converter (Catu Daya) untuk Alat Anodizing Portable,” Energi dan Kelistrikan, vol. 13, no. 2, 2021, doi: 10.33322/energi.v13i2.1141.
[19] D. P. Andini, D. Saefudin, P. Handayani, Y. B. G. Sugiarta, F. Vauzia, and Suyatno, “Desain dan Implementasi Rangkaian Konverter Jenis Non-Isolated Buck and Boost DC-DC,” JITEL (Jurnal Ilmiah Telekomunikasi, Elektronika, dan Listrik Tenaga), vol. 3, no. 3, pp. 247–254, Sep. 2023, doi: 10.35313/jitel.v3.i3.2023.247-254.
