Geri Dön

İki anahtarlı alçaltıcı-yükseltici DA/DA dönüştürücü tasarımı ve uygulaması

Design and application of two switch buck-boost DC/DC converter

  1. Tez No: 779174
  2. Yazar: NUR KÜBRA ÖZKAN TUYGAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM SEFA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 73

Özet

Bu çalışmada, iki anahtarlı alçaltıcı-yükseltici DA/DA dönüştürücü devresi modellenerek, farklı denetleyici yöntemleriyle benzetimleri gerçekleştirilmiştir. Benzetim çalışmalarından elde edilen tecrübelerin ışığında oransal-integral denetleyici, iki anahtarlı alçaltıcı-yükseltici DA/DA dönüştürücü modelinde uygulanmıştır. DA/DA dönüştürücünün alçaltıcı ve yükseltici dönüştürücü modları için ayrı ayrı durum uzay modelleri oluşturulmuştur. Elde edilen durum uzay modellerine Laplace dönüşümleri uygulanarak her iki çalışma modu için transfer fonksiyonları hesaplanmıştır. Hesaplanan transfer fonksiyonları kapalı çevrim devrenin modellenmesinde kullanılmıştır. Benzetim çalışmaları MATLAB Simulink programı kullanılarak yapılmıştır. İlk benzetimde alçaltıcı dönüştürücü modu ve yükseltici dönüştürücü modu için birbirinden bağımsız PI denetleyiciler tasarlanarak dönüştürücü modeli test edilmiştir. PI denetleyicilerin Kp ve Ki parametrelerini hesaplamak için Ziegler-Nichols frekans tepkisi ve birim basamak etkisi yöntemlerinden faydalanılmıştır. İkinci benzetimde her iki çalışma modu için tek bir PI denetleyici tasarlanarak dönüştürücü modeli test edilmiştir. Denetleyici çıktısı farklı genlikli taşıyıcı sinyallerle modüle edilerek DA/DA dönüştürücünün anahtarlarına uygulanmıştır. Üçüncü benzetim ise her iki çalışma modu için iki farklı bulanık mantık denetleyici tasarlanarak dönüştürücü modeli test edilmiştir. Üç farklı benzetim çalışmalarının ardından daha iyi sonuç veren tek PI denetleyicili dönüştürücü modeli donanımda gerçeklemek için seçilmiştir. Gömülü sistem tasarımında STM32F407 geliştirme kartı kullanılmıştır. Tasarlanan denetleyici algoritması gömülü sistemde çalıştırılarak modelin kapalı çevrim denetlenmesi sağlanmıştır. Alçaltıcı ve yükseltici dönüştürücü modları için birbirinden bağımsız denetleyici isteri tek bir PI denetleyiciyle kurulmuştur. Sonuçta bataryaların sarj durumları için kararlı iki anahtarlı alçaltıcı-yükseltici dönüştürücü tasarlanabildiği gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, two switch buck boost DC-DC converter was modeled and simulated using different controller methods. In the light of the experience obtained from the simulation studies, the proportional-integral controller was applied in the two switch buck-boost converter model. Separate state space models have been created for the buck and boost converter modes of the DC/DC converter. Transfer functions were obtained for both operating modes by performing Laplace transforms to the obtained state space models. The calculated transfer functions were used in the modeling of the closed loop circuit. Simulation studies were carried out with the MATLAB Simulink program In the first simulation, the control of the circuit was provided with different PI parameters for the buck operating mode and boost operating mode and the converter model was tested. To calculate the Kp and Ki parameters of PI controllers, Ziegler-Nichols frequency response and unit step response methods were used. In the second simulation, a single PI controller was designed for both operating modes and the converter model was tested. The controller output was modulated with carrier signals of different amplitudes and applied to the switches of the DA/DA converter. In the third simulation, two different fuzzy logic controllers were designed for both operating modes and the converter model was tested. After three different simulation studies, a single PI controller converter model, that had better result, was chosen for hardware implementation. The STM32F407 discovery board was used in the embedded system. The design controller algorithm was run on the embedded system and closed-loop control of the model was provided. The independent controller hysteria was implemented with a single PI controller for the buck and boost converter modes. As a result, it has been shown that stable two switch buck-boost converters can be designed for the charging states of the batteries.

Benzer Tezler

  1. İki yönlü üç seviyeli T-tipi LLC rezonans izole DA-DA dönüştürücünün tasarımı ve analizi

    Design and analysis of bidirectional three level T-type LLC resonant isolated DC-DC converter

    KEMAL KALAYCI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. UĞUR ARİFOĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR DEMİREL

  2. Investigation and improvement of the smooth mode transition technique for quasi-single-stage four-switch buck-boost inverter

    Yarı-tek-aşamalı dört-anahtarlı alçaltıcı-yükseltici evirici için pürüzsüz mod geçiş tekniğinin incelenmesi ve geliştirilmesi

    EBUBEKİR KESKİNKILIÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAbdullah Gül Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK TEKGÜN

  3. Development of a new automatic voltage regulator for diesel generator sets using two switch three state buck-boost convertor

    İki anahtar üç durum buck-boost çevirici kullanılarak dizel jeneratör setleri için yeni bir otomatik gerilim regülatörünün geliştirilmesi

    ALİREZA DELJAVAN ANVARİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET UĞRAŞ CUMA

  4. DA-DA flyback çeviricilerde doğrusal olmayan denetim

    Nonlinear control of DC-DC flyback converter

    AHMET DOĞA KURBAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET HAKAN HOCAOĞLU

    DR. MURAT ŞEKER

  5. Anahtarlamalı güç kaynakları

    Switch mode power supply

    FULYA ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURETTİN ABUT