Full-Bridge DC-DC Converter Design For Water Pump Applications
Su Pompası Uygulamaları İçin Tasarlanmış Tam Köprülü DC-DC Dönüştürücü
- Tez No: 856185
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER CİHAN KIVANÇ, PROF. RAMAZAN NEJAT TUNCAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Anahtarlama, Anahtarlamalı güç kaynağı, Gerilim kontrolü, Pasif filtreler, Yüksek frekanslı trafo, Switching, Switched mode power supply, Voltage control, Passive filters, High frequency transformer
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Okan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tam köprü dönüştürücü, yüksek frekans evirici besleme uygulamalarında kullanılmak üzere hazırlanmıştır. Su pompası uygulamalarında kullanılan eviriciler, kaynak girişindeki DC gerilimi; evirici girişi seviyesine çıkarmak için DC-DC yükseltici kademesine ihtiyaç duyarlar. 2 kW güç seviyesine uygun olması açısından tam köprü topoloji kullanılmıştır. Bu projenin amacı, akülerin su pompası uygulamalarında enerji kaynağı olarak kullanılmasıdır. Çıkış gerilimi 350 V'tur ve yüke 5.7 A aktarmaktadır. Giriş gerilimi 48 V kurşun-asit akünün gerilim aralığı olan 40 V-60 V'tur. Genellikle tam köprü topolojide kullanılan orta uçlu tam dalga doğrultuculara, tam dalga köprü doğrultuculara kıyasla iki kat daha fazla gerilim düşer. Çıkış gerilimi hali hazırda yüksek bir değerde olduğu için doğrultma sürecindeki verimsizliği engellemek ve diyot üzerine düşen gerilimi azaltarak kullanım ömrünü artırmak amacıyla köprü doğrultucu kullanılmıştır. Tasarımda yaklaşık olarak 75% verimlilik hedeflenmektedir. Devre elemanları ve tasarım metotları, olağan seviyenin üzerinde verim elde etmek için seçilmiştir. Sürüş sistemi, yarıiletken anahtarlara daha güvenli bir sürüş sağlamak amacıyla optosürücülerle izole edilmiştir. Sistem; gerilim kontrollü, ileri modda çalışan dönüştürücüler için uygun olan tip-3 kompanzatör ile kontrol edilmiştir. Simülasyonlar MATLAB-Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Baskı devre tasarımı EAGLE ortamında gerçekleştirilmiştir. Ölçümler gerçeklemenin istenen uygulama için uygun olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
A full-bridge DC-DC converter is proposed to be used in high-frequency inverter feeding applications. The inverters used in water pump applications require a DC-DC boost stage to convert DC voltage from the power source to the inverter's level of input needed. Full-bridge topology is selected to meet with 2 kW power requirements. The purpose of this project is to use batteries as an energy source for water pump applications. The output voltage of the converter is 350 V, and it delivers 5.7 A to the load. Input voltage interval is 40 V-60 V, which is the interval of 48 V lead-acid battery. The full-wave center-tapped rectifiers, generally used in full-bridge topology, have twice the voltage stress on output diodes compared to bridge rectifiers. Since the output voltage on this design is already high, a bridge rectifier is used at the output stage to prevent inefficiency in the rectification process and decrease the voltage stress on diodes to increase life span. Approximately 75 % efficiency is aimed in the design. Circuit components and design methods are chosen to obtain higher efficiency than usual. The Drive system is isolated with Opto-drivers to build safer driving for semiconductor switches. The system is controlled with a voltage-mode type-3 compensator, which is suitable for voltage-mode controlled forward mode converters. Simulations are performed in the MATLAB-Simulink environment. The printed circuit board design is performed in EAGLE environment. Measurements indicate that the proposed circuit topology and results are suitable for solar-powered pump applications.
Benzer Tezler
- Design and implementation of a voltage source converter based statcom for reactive power compensation and harmonic filtering
Reaktif güç kompanzasyonu ve harmonik filtreleme amacıyla kullanılacak gerilim kaynaklı çevirgece dayalı statkomun tasarımı ve gerçeklenmesi
ALPER ÇETİN
Doktora
İngilizce
2007
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Analysis, design, and implementation of a 5 kW zero voltage switching phase-shifted full-bridge DC/DC converter based power supply for arc welding machines
Ark kaynağı makinaları için 5 kW sıfır gerilimde anahtarlamalı faz-kaymalı tam-köprü DC/DC dönüştürücü tabanlı güç kaynağının analiz, tasarım ve imalatı
MUTLU USLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Batarya şarj sistemleri için faz kaydırmalı tam köprü dc-dc dönüştürücü analizi, tasarımı ve uygulaması
Analysis design and implementation of phase shifted full bridge dc-dc converter for battery charger systems
BUSE KARAKUŞ
- Yakıt pilleri uygulamaları için düşük maliyetli ve yüksek verimli dc-dc dönüştürücü tasarımı
Low cost and high efficient DC-DC converter design for fuel cell applications
YASEMİN ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Eskişehir Osmangazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- 600W / 28V faz kaydırmalı tam köprü DC-DC dönüştürücü tasarımı
600W / 28V phase shifted full bridge DC-DC converter design
ERKAM AYDAR