LLC rezonans çevirici tasarımı ve prototip uygulaması
Design and prototype implementation of an LLC resonant converter
- Tez No: 935190
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ZEKİ BİLGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, iki endüktans (L) ve bir kapasitör (C) içeren bir LLC rezonans çeviricinin analizi ve tasarımı gerçekleştirilmiştir. LLC rezonans çeviriciler, yüksek frekanslarda çalışabilme ve yumuşak anahtarlama özellikleriyle yüksek verimlilik, düşük elektromanyetik girişim ve kompakt tasarım avantajları sunmaktadır. Çalışma kapsamında devre parametreleri tasarım denklemleriyle belirlenmiş, simülasyonlar ve deneysel sonuçlar ile doğrulanmıştır. Elde edilen ölçümler ve simülasyon sonuçları karşılaştırılarak verim grafikleri oluşturulmuş, tasarımı iyileştirme önerileri sunulmuştur. Verimliliği artırmak için SiC ve GaN gibi güncel teknoloji anahtarların yanı sıra, sekonder tarafta MOSFET tabanlı senkron doğrultucu kullanılmasının avantajları değerlendirilmiştir. Ayrıca, manyetik elemanların tasarımı ve yerleşiminde yapılacak optimizasyonlarla verim artışı sağlanabileceği belirtilmiştir. Literatürde GaN FET kullanımı ile %97,9 seviyelerine ulaşan yüksek güçlü uygulamalardan bahsedilmektedir. LLC rezonans çeviriciler, yüksek verimlilikleri ve geniş giriş gerilimi aralığında çalışma kabiliyetleriyle yenilenebilir enerji sistemleri, elektrikli araç hızlı şarj üniteleri, telekomünikasyon ekipmanları ve modüler güç kaynağı sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çalışmada ayrıca hibrit kontrol yapısının yük durumuna göre senkron doğrultucunun kontrolünde kullanılabileceği önerilmiştir. Bu çalışmada LLC rezonans çeviricilerin yüksek verim ve kompakt tasarım gereksinimleri için uygun bir çözüm sunduğu ortaya koyulmuştur. Deneysel çalışmalar ile %93 verim elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the analysis and design of an LLC resonant converter for a 24 V DC, 1000 W rated output battery charger were conducted. LLC resonant converters offer advantages such as high efficiency, low electromagnetic interference, and compact design due to their capability to operate at high frequencies and soft switching. The circuit parameters were determined using design equations and validated through simulations and experimental results. Measurements and simulation outcomes were compared, and efficiency graphs were generated alongside suggestions for improving the design. To enhance efficiency, the use of advanced switching technologies like SiC and GaN, as well as MOSFET-based synchronous rectifiers on the secondary side, was evaluated. Additionally, optimizations in the design and placement of magnetic components were highlighted as methods to achieve further efficiency gains. Literature indicates that GaN FET applications have achieved efficiencies of up to 97,9% in high-power implementations. LLC resonant converters are widely utilized in renewable energy systems, electric vehicle fast chargers, telecommunication equipment, and modular power supply systems due to their high efficiency and ability to operate effectively across a wide input voltage range. In the study, it is also recommended that the hybrid control structure can be used for controlling the synchronous rectifier based on the load condition. This work demonstrates that LLC resonant converters offer a suitable solution for high efficiency and compact design requirements. Experimental studies have achieved an efficiency of 93%.
Benzer Tezler
- Simulation and realization of LLC charger with planar transformer in aviation applications
Havacilik uygulamalarinda düzlemsel transformatörlü LLC şarj cihazinin simülasyonu ve gerçekleştirilmesi
EREN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRES İSKENDER
- Yeni nesil anahtarlama elemanları kullanarak yüksek verimli ve geniş çalışma aralıklı LLC rezonans çevirici tasarımı
LLC resonance converter design with high efficiency and wide operating range using new generation switching elements
İBRAHİM ŞARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- Raylı ulaşım sistemleri için LLC çevirici tabanlı bir katı hal transformatörünün modellenmesi ve tasarımı
Modelling and design of LLC converter based solid state transformer for railway transportation systems
EŞREF DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜNYAMİN TAMYÜREK
- Design and application of half-bridge LLC resonant converter using reinforcement learning control
Pekiştirmeli öğrenme kontrollü yarım köprü LLC rezonans dönüştürücü tasarımı ve uygulaması
MUHAMMET KILIÇTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH BARIŞ ÖZTÜRK
- Design and implementation of LLC resonant converter and high frequency transformer
LLC rezonans çeviricisi ile yüksek frekans transformatörünün tasarımı ve gerçeklenmesi
NUR ELİF TOPUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜVEN KÖMÜRGÖZ KIRIŞ