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
- Tez No: 824836
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BURAK TEKGÜN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abdullah Gül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda, dünyanın kaçınılmaz enerji kıtlığı, artan enerji talebi ve yeşil enerji kaygıları dikkate alındığında, yüksek verimli enerji dönüşümü her zamankinden daha önemli ve çekici hale geldi ve araştırmacılar ilgilerini enerji verimli dönüştürücülere yönelttiler. Eviriciler, enerji dönüşümünde yaygın olarak kullanılan bir dönüştürücü türüdür ve tek ve iki kademeli evirici olarak iki kategoriye ayrılabilir. Geleneksel eviricilerin doğasından gelen dezavantajları hesaba katılarak, yarı-tek aşamalı evirici (YTAE) ortaya çıkmıştır. YTAE, ilk aşamada doğrultulmuş AC dalgayı şekillendirmek için DC-DC dönüştürücü kullanır ve ikinci aşamada sadece bir kez anahtarlayarak polariteyi değiştirir. Verimlilik, kontrol basitliği ve sistem kararlılığı açısından öne çıkar. YTAE'ler içinde hem yükseltme hem de alçaltma modlarını gerçekleştirme yeteneği ve çift yönlü güç transfer özelliği nedeniyle, terslemeyen alçaltıcı-yükseltici dönüştürücü ilgi çekmektedir. YTA terslemeyen alçaltıcı-yükseltici dönüştürücünün ilk aşamasında, çıkış gerilim seviyesi giriş gerilim seviyesine yakın olduğu yerlerde, pals doluluk oranı sınırlamaları, ideal olmayan durumlar ve aktif ve pasif bileşenlerdeki çeşitli bozukluklardan kaynaklı geleneksel iki-mod kontrol yöntemiyle pürüzsüz geçiş ve verimli dönüşüm sağlanamaz.“Ölü bölge”olarak adlandırılan bu kısmın etkilerini en aza indirmek ya da ortadan kaldırmak için literatürde birçok yöntem uygulanmış ve incelenmiştir. Bu tez çalışmasında, YTAE için daha yüksek verimlilik ve düşük THD iyileştirmesi, dört-mod kontrol yöntemi kullanılarak hedeflenmektedir. Çalışma, daha önce literatürde belgelenmemiş olan evirici sistemlerindeki ölü bölge etkilerinin karşılaştırmalı bir çalışmasını içerir. Ayrıca, mevcut yöntemleri açık-çevrim gerilim kontrolü ile karşılaştırarak, motor kontrolünden güneş enerjisi sistemlerine, şebekeye bağlı rüzgâr türbinlerinden anahtarlamalı güç kaynaklarına kadar çeşitli uygulamalarda verimliliği optimize etmeyi ve bozulmayı en aza indirmeyi öncelikli bir konu olarak ele alır. Sonuç kısmında, deneysel çalışmalar ile ortaya koyulan teorik sonuçlar doğrulanır.
Özet (Çeviri)
In recent decades, given the world's inevitable energy scarcity, increasing energy demand and green energy concerns, high efficiency energy conversion has become more important and attractive than ever, and researchers have directed their interest to energy-efficient converters. Inverters are a commonly utilized type of converter, which can be classified into two categories: single and two-stage inverters. Considering the inherent drawbacks of traditional inverters, a quasi-single-stage inverter (QSSI) has emerged. The QSSI uses a DC-DC converter to shape the rectified version of the desired AC waveform in the first stage and, in the second stage, it switches only once to alternate the polarity. It stands forward in terms of efficiency, control simplicity, and system stability. Among QSSI, a non-inverting buck-boost converter has drawn attention due to its capability to perform both step-up and down modes and its bidirectional power transfer feature. In the first stage of the QSS non-inverting buck-boost converter; smooth transitions between the buck and boost modes and efficient conversion cannot be achieved by the traditional two-mode control method when the output voltage level is close to the input voltage level due to various limitations, non-idealities, and disturbances. Many methods have been applied and studied in the literature to minimize or eliminate the effects of the region which is called the“dead zone”. In this thesis study, further efficiency and THD improvement for the QSSI is targeted by employing a four-mode control method. The study incorporates a comparative study of the dead zone effects on inverter systems, which have not been previously documented in the literature. Moreover, it places a priority on optimizing efficiency and minimizing distortion in various applications—ranging from motor control and solar energy systems to grid-tied wind turbines and switched-mode power supplies—by comparing existing methods with open-loop voltage control. In conclusion, the theoretical results are verified with experimental studies.
Benzer Tezler
- Grafen oksit katkılı polimer nanokompozitlerin çeşitliözelliklerinin incelenmesi
Investigating various properties of graphene oxide doped polymer nanocomposites
OĞUZKAN ŞENTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM MEHMET PALABIYIK
- Taban malzeme ile emaye kaplama arasındaki difüzyon mekanizmasının araştırılması ve düşük metal migrasyonuna sahip emaye geliştirilmesi
Investigation of diffusion mechanisms at substrate enamel interface and development of new enamel surface with low metal migration
ÖZGE IŞIKSAÇAN
Doktora
Türkçe
2020
Besin Hijyeni ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
- Tamoksifen ve aromataz inhibitörü kullanan meme kanserihastalarında vaginal atrofi ve disparoni tedavisinde ER: YAG lazertedavisinin etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of ER: YAG laser therapy in the treatment of vaginal atrophy and dyspareunia in breast cancer patients using tamoxifen and aromatase inhibitors
ÜMMÜGÜLSÜM DÖNER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
Kadın Hastalıkları ve Doğumİstanbul ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ENGİN AKHAN
- Paslanmaz çeliklere uygulanan düşük sıcaklık nitrürleme işleminin mekanik ve korozyon özelliklerine etkisi
The effect of low temperature nitriding on mechanical and corrosion properties of stainless steels
ÖZGÜR ÇELİK
Doktora
Türkçe
2010
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Investigation of geometrical and structural design on the efficiency improvement of solar air heater
Güneş hava ısıtıcısının verimlilik artırımında geometrik ve yapısal tasarımın araştırılması
EBRAHIM ABDULRAHMAN TARESH AL-SAMEAI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YASER ALAIWI