PI kontrollü kaskat DA/DA boost dönüştürücülerinin yük paylaşımı metodu ile verim analizi
Efficiency analysis of PI-controlled DC DC power boost converters by load sharing method
- Tez No: 470897
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ÇELEBİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Bu tez çalışmasında PI kontrolörü bloğu kullanılarak DA/DA kaskat boost dönüştürücüsü tasarımı için yeni bir yöntem sunulmuştur. Birinci etabda kaskat yapısı incelenip sonra yapıyı kontrol etmek amacı ile PI kontrolör tasarlanıp ve sonraki etablarda paralel kaskat dönüştürücüleri PI bloğu ile kontrol edip ve farklı giriş gerilimlerinde ve çıkış yüklerinde denenmıştir. Bu tasarımda, iki veya daha fazla kaskat boost dönüştürücü bloklarını paralel şekilde eşzamanlı aynı voltaj kaynağına bağlayarak çıkışları seri veya paralel halinde kullanılabilir. Bu tasarım, sınırlı miktarda güç ürettikleri yenilenebilir enerji kaynaklarında güç iletiminde etki sağlamaktadır. Bu dönüştürücüde, çıkış voltajı ve akım dalgalanmaları %0.1'in altında olup ve konvensiyonel boost dönüştürücülerle karşılaştırıldığında sağladığı bir avantaj, giriş bloklarında giriş akımının bölünmesi nedeniyle yapının ömrünün uzamasıdır. Bu tasarımda bir PI kontrolör bloğu, darbe genişliğinin değişimi ve MOSFET'lerin tetiklemesi ile hızlı yük veya giriş voltajı değişimine karşı, çıkıştaki voltaj üretimini kontrol edip, bu değeri sabit seviyede tutup ve dalgalanmasını kısıtlamaktadır. Yapılmış olan tüm çalışmalar, MATLAB / SIMULINK ve CADENCE yazılımların aracılığı ile simüle edilp ve simülasyonun sonuçları, teorik tasarımını onaylamaktadır. Bu tasarım, laboratuvar ölçeklerinde iki kademeli kaskat boost dönüştürücüsü blokları ile paralel bir yapı üzerinde gerçekleştirilip, teorik ve simülasyon sonuclarını onaylamaktadır. Çalışmanın devamında droop metodu uygulanmıştır. Çalışma, yük paylaşım problemi için doğrusal olmayan PI kontrol tekniği ile paralel kademeli DA/DA boost yükseltici yapısına yönelik droop katsayılar yenileme yöntemine dayalı droop denetleyicisini modellemektedir. Giriş gücü miktarına ve güç iletimi için kaskat katların kapasitelerine göre, katların sayısı ikiden fazla olabilir. Uygulamamızda, aynı katmanlı kaskat boost dönüştürücüler kullanılmıştır. Çıkış voltajında 0,7VDC'lik droop değeri karşılığında, yük olarak iki aynı değerdeki dirençleri kullandığımız için beklediğimizin doğrultusunda, çıkış akımının iki katına yükselmesi gözükmektedir. Bu teknik, tüm düşük ve yüksek gerilim kazanım uygulamaları için uygundur. Ayrıca bu yapı, çıkış yüklerinde veya giriş voltajlarında ani değişikliğe karşı stabil çalıştığı için, iyi bir boost dönüştürücünün tüm özelliklerini taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study a novel method is presented for DC/DC Cascade boost converters design using PI controller block. In first step, cascade boost converter structures has investigated and in next steps PI controller block has designed and parallel cascaded boost converters has controlled by using PI controller block and tested by different values of input voltages and output loads. This approach reinforces a same voltage source by using two or more cascade boost converter blocks simultaneously and is very effective in power transmission in renewable energy resources where they produce limited amount of power. In this converter, output voltage and current ripples are lower than 0.1%. One advantage of using this circuit compared to conventional boost converters is its long life because of input current division at the input blocks. A PI block controls voltage production confronting rapid load or input voltage changes by duty cycle changing results of the simulation confirmed the theoretical design. This designing and drive MOSFETs and restrict output voltage ripple. This circuit is simulated by MATLAB/SIMULINK and CADENCE for preparing to instruction and has implemented on a parallel structure with two blocks of cascade boost converters at laboratory scales. This work is modeling droop controller based on droop coefficients refreshing method for parallel cascaded DC/DC boost converters structure by nonlinear PI control technique for load sharing problem. It can expand to more than two parallel cascaded layers according to amount of input power or every cascade capability for power transmission. In our implementation, we used two same layers of cascaded boost converters. For a droop value of 0.7VDC for output voltage, results show that the current is doubled as we use two same resistors as load. Simulation results has obtained in Matlab/SIMULINK and confirming theoretical designing. This technique is suitable for all low voltage and high voltage gain applications. Also it has all specifications of a good boost converter as no changing ability for output voltage according to sudden changes in output loads or input voltages.
Benzer Tezler
- Katodik koruma sistemleri için 4 bölgeli doğrultucu tasarlanması
Design of four-quadrant rectifier for cathodic protection systems
MEHMET AKİF ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TİMUR AYDEMİR
- Modelling, control and implementation of an unmanned vertical take-off and landing aircraft
Dikey iniş kalkış yapabilen bir insansız hava aracının modellenmesi, kontrolü ve gerçeklenmesi
FARABİ AHMED TARHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Kaskat bağlı sıvı seviye akış sisteminin web tabanlı gerçek zamanda zeki kontrolü
Web based real time process control of cascade connect liquid level and flow system
GÖKHAN ERDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. AHMET EMİN KUZUCUOĞLU
- Lityum iyon bataryanın bulanık mantık PID kontrolör tabanlı şarj kontrolü
Fuzzy logic PID controller-based lithium ion battery charge control
GÜLSÜM KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiFırat ÜniversitesiEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RESUL ÇÖTELİ
- Position sensorless field oriented control of ipmsm under parameter uncertatinties
Gömülü mıknatıslı senkron motorun parametrik belirsizlikler altında konum sensörsüz alan yönlendirmeli kontrolü
İSA ERAY AKYOL
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ