Manyetik izoleli geri beslemeli ileri yönlü dönüştürücü tasarımı
Forward converter design with magnetic feedback
- Tez No: 642975
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET FARUK BAKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Güç dönüştürücülerinde galvanik izolasyon, uzay ve havacılık uygulamalarında, güvenilirlik, elektromanyetik girişim ve hata yönetimi açısından önemli bir ihtiyaçtır. İzoleli DC-DC dönüştürücülerde izolasyon, güç katında yüksek frekanslı transformatör ile sağlanırken geri besleme döngüsünde izolasyonu sağlamanın belirli yöntemleri vardır. Ticari uygulamalarda geri besleme döngüsünde izolasyonu sağlamak için ucuzluğu, az yer kaplaması ve tasarımının diğer yöntemlere göre daha az karmaşık olması sebebiyle genellikle optokuplör kullanılmaktadır. Buna karşılık optokuplörün yıpranma, sıcaklığın değişmesiyle ve zamanla akım dönüştürme oranının çok fazla değişmesi, radyasyon ortamından etkilenmesi, kontrol devresinin dolayısıyla dönüştürücünün kazancını ve bant genişliğini sınırlaması gibi dezavantajları sebebiyle; zorlu şartlar altında çalışma ve yüksek güvenilirlik istenilen askeri, uzay ve havacılık uygulamalarında kullanımı tercih edilmemektedir. Bunun yerine geri besleme döngüsünde, yüksek sıcaklık değişimlerinde stabil çalışabilen, radyasyon ortamından etkilenmeyen, malzeme toleranslarından daha az etkilenen galvanik izolasyon tercih edilmektedir. Galvanik izolasyonlu geri besleme devresinde izolasyon için yüksek frekanslı ve düşük güçlü transformatör kullanılmaktadır. Bu çalışmada manyetik geri besleme devresi analiz edilmiş tasarım denklemleri adım adım çıkartılmış ve küçük işaret modeli oluşturulmuştur. Akım mod kontrol kullanılan dönüştürücünün güç katı PWM Anahtar Hücresi modeli ile modellenmiş transfer fonksiyonları çıkartılmıştır. Bu trasnfer fonksiyonları kullanılarak kontrolcü tasarlanmıştır. Yapılan tasarımın dinamik cevabı ve stabilitesi simülasyon ortamında doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Galvanic isolation in power converters is an important requirement in terms of reliability, electromagnetic interference and fault management in aerospace applications. While isolation in isolated DC-DC converters is provided by high frequency transformer in power stage, there are certain methods to provide isolation in the feedback loop. In commercial applications, optocouplers are generally used to provide isolation in the feedback loop, because of their cost, small footprint and less design complexity than other methods. On the other hand, due to the disadvantages of the optocoupler such as aging, temperature change and current conversion rate changing over time, being affected by the radiation environment, limiting gain and bandwidth of the control circuit and converter; It is not preferred for use in military and aerospace applications where operation and high reliability are required under harsh conditions. Instead, galvanic isolation is preferred in the feedback loop, which can work stably at high temperature variations, is not affected by the radiation environment and almost immune to component tolerances. In galvanic isolated feedback circuit high frequency and low power signal transformer is used for isolation. In this study, the magnetic feedback circuit analyzed and design equations extracted step by step and a small signal model was created. Current mode controlled Forward converter is modeled with PWM Switch Cell model, and according to that transfer functions are extracted. Compensator is designed using these transfer functions. Dynamic response and stability of the design is verified in the simulation environment.
Benzer Tezler
- Switching mode power supply and fly back converter design
Başlık çevirisi yok
ERKİN CÜCE
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN TACER
- Üç seviyeli NPC ara devreli DC/DC dönüştürücünün kontrolü ve MMA kaynak makinesi uygulaması
Control of three level NPC DC/DC converter and application of MMA welding machine
MERVE SABRİYE SELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Design, implementation and verification of gas insulated load break switch at 12 kV voltage level
12 kV gerilim seviyesinde gaz izoleli yük ayırıcısı hücresi tasarımı, prototip yapımı ve tasarımın uygunluğunun doğrulanması
AYŞE BERİL HARMANLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMET ERKMEN
- 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
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM AKBOY
- Endüktif kapalı devre yöntemiyle araç detektörü tasarımı
Vehicle detector design using inductive loop method
MUSTAFA ÇAĞRI DEMİRAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKER DALKIRAN