Geri Dön

Sıfır gerilim geçişli faz kaydırmalı tam köprü türü bir PWM DC-DC dönüştürücünün incelenmesi ve gerçekleştirilmesi

Examination and implementation of a zero voltage transition phase shifted full bridge PWM DC-DC converter

  1. Tez No: 297067
  2. Yazar: ALPER GÖYNÜŞEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HACI BODUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Electrical and Electronics Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 157

Özet

Darbe Genişlik Modülasyon (PWM) tekniği ile kontrol edilen DC-DC dönüştürücüler, güç yoğunluğu, hızlı geçiş cevabı ve kontrol kolaylığı nedeniyle endüstride yaygın olarak tercih edilmektedirler. Tasarımlarda güç yoğunluğunun daha da artabilmesi ve sistemin cevap verme süresinin iyileşebilmesi, anahtarlama frekansının artması ile mümkündür. Anahtarlama frekansının artması, anahtarlama kayıplarının ve elektromanyetik girişimlerin (EMI) artmasına neden olmaktadır. Bu yüzden frekansın artırılması, ancak sert anahtarlama (HS) yerine yumuşak anahtarlama (SS) tekniklerinin kullanılması ile mümkün olmaktadır.Faz Kaydırmalı tam köprü türü DC-DC dönüştürücü, PWM kontrollü anahtarlamalı güç kaynakları içerisinde yüksek güçlü, izolasyonlu ve yumuşak anahtarlamalı özelliklerinden dolayı en çok tercih edilen devre topolojilerinden biridir. Temel topoloji, ilave bastırma hücreleri kullanılmaksızın, güç anahtarları için sıfır gerilim geçişinin (ZVT) sağlandığı bu devre yüksek frekanslarda çalışarak, güç yoğunluğunun artmasına olanak sağlamaktadır.Bu çalışmada yumuşak anahtarlama kavramı ile ilgili temel kavramlara yer verilmiş, temel faz kaydırmalı tam köprü DC-DC dönüştürücü ayrıntılı olarak incelenerek, tasarım kriterleri değerlendirilmiştir. Temel topolojiye ek olarak dönüştürücüde doyumlu endüktans kullanılarak ZVT aralığının arttırılması amaçlanmıştır.Laboratuvarda prototipi gerçekleştirilen devrede giriş gerilimi 311V DC, anahtarlama frekansı 100 kHz, çıkış gücü 1000 W (24V / 41.66A) olan faz kaydırmalı tam köprü DC-DC dönüştürücünün tüm yük koşulları altında çalışma durumları gözlenmiştir. Gerçekleştirilen devreden alınan deneysel sonuçlardan, topolojinin yüksek frekanslı ve yüksek güçlü uygulamalar için iyi bir seçim olduğu ve doyumlu endüktans sayesinde geniş yük aralığında ZVT'nin sağlandığı ve anahtarlama kayıplarının azaldığı doğrulanmıştır. Bununla beraber doyumlu endüktans sıcaklığındaki artış ve çıkış doğrultucu diyotlarının çok ciddi parazitik salınımlara maruz kalması, giderilmesi gereken dezavantajlar içerisinde yer almıştır.

Özet (Çeviri)

Pulse width modulation (PWM) controlled DC?DC converters have been frequently used in industry due to their high power density, fast transient response and ease of control. Capable of achieving higher power density and faster transient response in designs, is only possible by increasing the switching frequency. For this reason, the switching frequency can be increased by using soft switching (SS) techniques instead of hard switching (HS).Full bridge phase shifted PWM DC-DC converter is a very suitable topology for the high power, soft switched, and isolated switched-mode power supplies. In this topology, power switches operate under zero voltage transition (ZVT) without being used any snubbers, enables high switching frequency for improved power density. Having merits of soft switching, this circuit has been having more attraction due to the optimized circuit models eliminating its disadvantages.In this study, soft switching tecniques are examined and then the basic full bridge phase shifted PWM DC-DC converter is examined in detail, including some important design criteria. In addition to the basic converter, the saturable inductor is proposed to used for achieving wide range of ZVT. Finally a switched-mode power supply prototype is implemented with 311 V DC input voltage, 100 kHz switching frequency at 1000 W (24V / 41.66A) output power. Judging the results in all load conditions, it is verified that this topology is a good choice for high frequency, high power applications having less switching losses and having wide ZVT range due to saturable inductor. In addition to this, it is seen that implemented system has to be optimized because of drawbacks like heating up of the saturable inductor and very severe parasitic oscillations across output rectifier diodes.

Benzer Tezler

  1. Yeni bir yumuşak anahtarlamalı faz kaydırmalı tam köprü PWM DC-DC dönüştürücünün geliştirilmesi

    Development of a new soft switched phase shifted full bridge PWM DC-DC converter

    NİHAN ALTINTAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. A. FARUK BAKAN

  2. Batarya şarj sistemleri için güç dönüştürücüsü analizi, tasarımı ve simülasyonu

    Power converter analysis, design and simulation for battery charging systems

    ŞEYMA KÜÇÜK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM AKBOY

  3. Birim güç katsayılı ve sıfır-gerilim-geçişli yeni bir sarmaşık yükselten dönüştürücünün tasarımı ve gerçeklenmesi

    Design and implementation of a new unity power factor interleaved boost converter with zero-voltage-transition

    NACİ GENÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İRES İSKENDER

  4. Üç fazlı alternatif akım kıyıcısı beslenen asenkron makinanın benzetişimi

    Başlık çevirisi yok

    MUSTAFA KARAMUK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. R. NEJAT TUNÇAY

  5. Investigation of interacting multiple fatigue cracks propagation using two-dimensional boundary cracklet method

    İki boyutlu sınır çatlak elemanı yöntemi (boundary cracklet method) kullanılarak etkileşimli çoklu yorulma çatlaklarının ilerlemesinin araştırılması

    TALAL AHMED

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN

    Prof. Dr. ABDULKADİR YAVUZ