MODEL KESEIMBANGAN TEGANGAN DAN ARUS DENGAN SKEMA KONTROL PEREDUPAN REGISTER GESER UNTUK DRIVER LED PARALEL STRING EFISIENSI TINGGI

CHRIS BATARA, Model Keseimbangan Tegangan Dan Arus Dengan Skema Kontrol Peredupan Re gister Geser Untuk Driver Led Paralel-String Efisiensi Tinggi (dibimbing oleh Prof.Dr.Ir. Salama Man jang, M.T., Prof.Dr.Ing. Faizal Arya Samman, ST.,MT, dan Dr. A. Ejah Umraeni Salam, S.T., M.T.). Perkembangan teknologi LED berdaya tinggi telah meningkatkan kebutuhan akan driver LED yang memiliki efisiensi tinggi, mampu menjaga keseimbangan arus pada LED yang dipasang secara paralel, serta menyediakan fungsi peredupan (dimming) dengan kualitas yang baik. Driver LED yang menggunakan resistor pembatas arus masih memiliki kelemahan berupa rugi-rugi daya yang tinggi, distribusi arus yang kurang merata akibat variasi karakteristik LED, serta penurunan efisiensi sistem. Tujuan penelitian ini mengembangkan dan menganalisis driver LED berbasis boost converter yang dipadukan dengan current mirror sebagai pengatur arus aktif untuk meningkatkan efisiensi, menja ga keseimbangan arus antarstring LED, serta menghasilkan kemampuan peredupan dengan rentang yang luas. Metode penelitian dilakukan melalui perancangan rangkaian, penentuan parameter kom ponen konverter, pemodelan karakteristik LED yang mempertimbangkan variasi forward voltage dan resistansi dinamis akibat perubahan suhu, kemudian dilakukan simulasi menggunakan perangkat lu nak PSIM pada berbagai variasi duty cycle, tegangan kendali (Vs), serta kondisi karakteristik LED yang identik maupun tidak identik. Hasil simulasi menunjukkan bahwa driver LED yang diusulkan mampu mempertahankan keseimbangan arus pada tiga string LED dengan deviasi arus yang sangat kecil, bahkan ketika karakteristik LED berbeda akibat variasi forward voltage dan resistansi dinamis. Tegangan keluaran konverter tetap stabil pada kisaran 21,30–23,55 V, sehingga memenuhi kebutuh an tegangan operasi seluruh string LED dan memungkinkan current mirror bekerja pada daerah aktif secara konsisten. Sistem juga mampu menghasilkan pengaturan arus secara kontinu sehingga dipe roleh kemampuan peredupan dengan rasio sekitar 4,69:1, tanpa mengurangi keseragaman distribusi arus maupun kestabilan tegangan keluaran. Dibandingkan dengan driver LED yang menggunakan resistor pembatas arus dengan efisiensi maksimum sekitar 66,90%, driver LED yang diusulkan mam pu mencapai efisiensi maksimum sebesar 97,66%, yang menunjukkan peningkatan efisiensi sekitar 30,76 poin persentase. Peningkatan efisiensi tersebut dicapai melalui pengurangan rugi-rugi daya pada elemen pembatas arus dan pengaturan arus aktif menggunakan current mirror, sehingga seba gian besar daya masukan dapat dimanfaatkan oleh beban LED. Penelitian ini menyimpulkan bahwa integrasi boost converter dengan current mirror menghasilkan arsitektur driver LED yang memiliki efisiensi tinggi, distribusi arus yang seragam, tegangan operasi yang stabil, serta kemampuan pere dupan yang luas. Kebaruan penelitian terletak pada penerapan current mirror sebagai pengatur arus aktif yang diintegrasikan dengan boost converter untuk menghasilkan keseimbangan arus yang tetap terjaga meskipun terdapat variasi karakteristik LED, sekaligus meningkatkan efisiensi sistem secara signifikan dibandingkan driver LED konvensional berbasis resistor pembatas arus.