Fotovoltaik sistemler için yüksek kazançlı da-da dönüştürücü tasarımı
Design of a high-gain da-da converter for photovoltaic systems
- Tez No: 659874
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET GÜNDOĞDU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Enerji, Mühendislik Bilimleri, Electrical and Electronics Engineering, Energy, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Batman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Yüksek anahtarlama frekansına sahip da-da dönüştürücüler günlük hayatta kullanılan birçok teknolojik cihazın bir parçası olmuştur. Bu dönüştürücülerin, küçük boyut ve yüksek verimlilik gibi özelliklere sahip olması istenir. Yüksek frekans anahtarlamalı bu dönüştürücüler, kontrol kolaylığı, hızlı tepki ve yüksek güç yoğunluğu nedeniyle akü şarj istasyonları, yenilenebilir enerji sistemleri, yakıt hücreleri, güç faktörü düzeltme devreleri, led aydınlatma gibi endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek gerilim kazancına sahip bu da-da dönüştürücüler, özellikle fotovoltaik sistemlerdeki mikro eviricilerin giriş gerilimlerini elde etmek için kullanılmaktadır. Fotovoltaik sistemlerde yaygın olarak kullanılması, bu dönüştürücüler üzerinde yapılan araştırmaları yoğunlaştırmıştır. Bu tez çalışmasında yüksek kazançlı bir Sarmaşık tipi da-da dönüştürücü devresi matematiksel olarak modellenmiş ve benzetim modeli MATLAB/Simulink ortamında oluşturulmuştur. Benzetim çalışmaları ile elde edilen sonuçların uygulanabilirliği tartışılmıştır. İncelenen da-da dönüştürücü yapısı, düşük görev periyodu ile yüksek çıkış gerilimi sağlamak için birleştirilmiş indüktanslardan oluşmaktadır. Bu yapı anahtarlamalı yükselten tip dönüştürücüye entegre edilmiştir. Bu dönüştürücü yapısının önemli bir avantajı, güç anahtarları ve diyotlar üzerindeki gerilim streslerinin düşük olmasıdır. Böylece düşük maliyetli ve yüksek performanslı yarı iletken anahtarlama elemanları kullanılabilmektedir. Ayrıca, tüm diyotların ters geri kazanım problemi azaltılmakta ve anahtarlama elemanlarının sıfır akımdaki anahtarlama (ZCS) işlemi de sağlanmaktadır. Ek olarak pasif kilitleme devreleri, anahtarlama elemanlarının kapanma anları sırasında oluşan gerilim yükselmelerini bastırmak için kullanılmaktadır. Bu tezde 25V giriş gerilimi ve 400V çıkış gerilimine sahip 200W gücündeki bir da-da dönüştürücünün tasarımı ve benzetim çalışması gerçekleştirilmiştir. Benzetim çalışması sonucunda dönüştürücü yapısının çalışma prensibi ve sürekli durumdaki kararlılık analizi açıklanmıştır.
Özet (Çeviri)
da-da converters with high switching frequency have been a part of many technological devices used in daily life. These converters are desired to have characteristics such as small size and high efficiency. These high-frequency switched converters are widely used in industrial applications such as battery charging stations, renewable energy systems, fuel cells, power factor correction circuits, led lighting due to their ease of control, fast response and high power density. These da-da converters with high voltage gain are especially used to obtain the input voltages of microswitches in photovoltaic systems. Their widespread use in photovoltaic systems has intensified research on these converters. In this thesis, a high-gain interleaved converter circuit was modeled mathematically and the simulation model was created in MATLAB / Simulink environment. The applicability of the results obtained through simulation studies has been discussed. The studied transformer structure consists of inductances combined to provide high output voltage with low duty period. This structure is integrated in the switched step-up type converter. An important advantage of this converter structure is that it reduces voltage stress on power switches and diodes. So, low cost and high performance semiconductor switching elements can be used. In addition, the reverse recovery problem of all diodes is reduced and the zero current switching (ZCS) operation of the switching elements is also provided. In addition, passive locking circuits are used to suppress the voltage spikes that occur during the closing moments of the switching elements. The design and simulation study of a 200W da-da converter with 25V input voltage and 400V output voltage was carried out. As a result of the simulation study, the working principle and steady state stability analysis of the converter structure are explained.
Benzer Tezler
- Şebeke bağlantılı fotovoltaik sistemler için tek-fazlı yeni bir devre tasarımı ve analizi
Design and analysis of a new single-phase topology for grid tied photovoltaic systems
MEHMET ALİ ÇELİK
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NACİ GENÇ
- Şebeke bağlantılı FV eviriciler için yüksek gerilim kazançlı çok katmanlı değiştirilmiş Y-kaynaklı DA-DA dönüştürücüsünün tasarımı ve analizi
Design and analysis of a high step-up interleaved modified Y-source DC-DC converter for grid-connected PV inverters
HASAN BASRİ ALTINTAŞ
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AFŞİN KULAKSIZ
- Yüksek gerilim kazançlı yalıtımsız bir da-da dönüştürücünün geliştirilmesi
Development of a non-isolated dc-dc converter with high voltage gain
OĞUZCAN KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. FURKAN AKAR
- DA-DA boost konvertör için klasik PI ve kesir dereceli PID kontrolörlerinin tasarımı ve performans analizi
Design and performance analysis of classical PI and fractional order PID controllers for DC-DC boost converter
ERDOĞAN DİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ALIŞKAN
- Increasing the voltage gain of the high step-up dc / dc converter by using of coupling inductors and capacitors
Yüksek kazançlı yükseltici dc-dc çeviricinin akuple endüktanslar ve kapasitörler ile gerilim kazancının arttırılması
HOOSHANG ZEYNALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAMAZAN ÇAĞLAR