Design and optimization of high voltage transformers for LLC converter
LLC dönüştücüler için yüksek gerilim transformatörlerinin tasarımı ve optimizasyonu
- Tez No: 800301
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULKADİR BALIKÇI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Rezonans dönüştürücülerin özel bir uygulaması, yüksek gerilim DC-DC uygulamalarıdır. Yüksek gerilim DC-DC dönüştürücüleri, transformatörün yüksek dönüş oranı nedeniyle parazitik kapasitanslar gibi ideal olmayan elemanların yüksek değerlerine sahip bir yüksek gerilim transformatörü içerir. Parazitik kapasitanslarının yüksek değeri, rezonans topolojisinin seçimini etki etmektedir. LLC rezonans dönüştürücü, transformatörün parazitik kapasitanslarına karşı çok yüksek hassasiyet içerir. Bu nedenle, yüksek gerilim uygulamalarında LLC rezonans dönüştürücü kullanımı sınırlıdır. Yüksek gerilim uygulamalarında bir LLC rezonans dönüştürücü kullanımı ancak ana parazitik elemanların etkilerini ve değerlerini azaltmakla mümkündür. Bu tez, sargı düzenlemesi ile çok sargılı bir transformatör kullanarak yüksek gerilim transformatörlerindeki parazitik kapasitansları azaltmayı, düzenlemenin sargı kayıpları üzerindeki etkisini en aza indirmeyi ve önerilen bir sargı düzenlemesini LLC rezonans dönüştürücü ile yüksek gerilim uygulamasında kullanmayı önermektedir. Önerilen çok sargılı transformatör ve aynı geometride tasarlanan çok katmanlı transformatör için karşılaştırmalı deneysel analizler yapılmıştır. Ölçümün sonucu, önerilen çok sargılı trafo tarafından trafo parazitik kapasitansının önemli ölçüde azaldığını göstermektedir. Deneysel analizler, LLC rezonans dönüştürücüde entegre bir doğrultucu ile önerilen çok sargılı transformatör kullanılarak deneysel analizler gerçekleştirilir. Deneysel sonuçlar, LLC rezonans dönüştürücünün, yüksek gerilim transformatörünün güvenilirliğini artıran azaltılmış parazit kapasitansları nedeniyle yüksek gerilim uygulamaları için uygun olduğunu göstermektedir. Deneysel sonuçlar, çıkış gerilim regülasyonunun her türlü yük koşulunda sağlandığını, LLC rezonans dönüştürücünün yüksek gerilim uygulmasında FHA'ya uygun olarak çalıştığı görülmektedir.
Özet (Çeviri)
A particular application of resonant converters is high-voltage DC-DC applications. The high-voltage DC-DC converters include a high-voltage transformer with high values of non-ideal elements, such as parasitic capacitances, due to the high turn ratio of the transformer. The high value of winding capacitances affects the selection of the resonant topology. LLC resonant converter contains very high sensitivity to transformer parasitic capacitances. Therefore, the LLC resonant converter is limited to high-voltage applications. Using an LLC resonant converter in high-voltage applications is possible by reducing the effects and values of the main parasitic element. This thesis proposes to decrease parasitic capacitance on high-voltage transformers using a multi-winding transformer with a winding arrangement, minimise the arrangement's influence on winding losses and test a proposed winding arrangement with an LLC resonant converter. The comparative experimental analyses are performed for the proposed multi-winding transformer and the multi-layer transformer designed in the same geometry. The result of the measurement shows that the transfomer parasitic capacitance is significantly reduced by proposed multi-winding transformer. The experimental analyses are performed using the proposed multi-winding transformer with an integrated rectifier in the LLC resonant converter. The experimental results indicate that the LLC resonant converter is suitable for high-voltage applications due to the minimized parasitic capacitances of the high-voltage transformer, which enhances its reliability. The experimental results indicate that the output voltage regulation is provided under any load conditions in a wide operating range, and the LLC resonant converter works in accordance with FHA in high-voltage application.
Benzer Tezler
- A holistic design optimization method for LLC converters in light electric vehicle chargers
Hafif elektrikli araç şarj cihazlarındaki LLC dönüştürücüler için bütünsel bir tasarım optimizasyon yöntemi
ABDULSAMED LORDOĞLU
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE
- Yüksek gerilim transformatörlerinde optimum izolasyon
Optimum insulation in high voltage transformers
EMRE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAN YANIKOĞLU
- Özel çekirdekli bir transformatör tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of a special cored transformer
SUDE HATEM
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL KURT
- Karbotermik ferrobor üretim parametrelerinin optimizasyonu
The optimization of parameters for the carbothermic production of ferroboron
ONURALP YÜCEL
- Güç transformatörlerinin optimum tasarımına yönelik çalışmaların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
LEVENT CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURDAN GÜZELBEYOĞLU