Development and control of gan-based phase shifted full bridge converter for military applications
Askeri uygulamalar için gan tabanlı faz kaydırmalı tam köprü dönüştürücü geliştirilmesi ve kontrolü
- Tez No: 938681
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KORHAN KAYIŞLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Güç Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
Günümüzde askeri sistemler, ulusal güvenliği sağlamak için büyük öneme sahiptir. Teknolojinin her geçen gün gelişmesiyle birlikte, üstün performanslı askeri sistemlerin geliştirilmesi devam edecektir. Askeri standartlar, sistemlerin geliştirilmesi ve birbirleriyle uyumlu çalışmasını sağlamak için kullanılmaktadır. MIL-STD-1760 ve MIL-STD-704, askeri uçaklar için belirlenmiş standartlardır. Bu tez, bu standartlara uygun bir GaN tabanlı Faz Kaydırmalı Tam Köprü dönüştürücünün tasarımı ve kontrolüne odaklanmaktadır. Tasarlanan DC-DC dönüştürücü için, güç arayüzü ve giriş gerilim aralığının bu standartlara göre nasıl belirlendiği açıklanmıştır. Dönüştürücü, 200-400V giriş gerilim aralığında çalışmakta ve 28V çıkış geriliminde 500W güç sağlamaktadır. PSFB topolojisi, diğer dönüştürücü tipleriyle karşılaştırıldıktan sonra seçilmiştir. Bu topolojiye ilişkin detaylı bir analiz sunulmuştur. Yüksek güç yoğunluğu elde etmek için yüksek anahtarlama frekansı seçilmiştir. GaN anahtarları, yüksek frekansta çalışma yetenekleri nedeniyle tercih edilmiştir. Güç aşamasındaki bileşenler, hesaplamalar temel alınarak seçilmiştir. Gerilim Modu Kontrolü ve Akım Modu Kontrolü geliştirilmiş ve kontrolcü tasarım süreci açıklanmıştır. Kontrolcü tasarımı için MATLAB kullanılmıştır. Dönüştürücü, LTspice ve PLECS simülasyonlarıyla doğrulanmıştır. Simülasyon sonuçları ile, dönüştürücünün belirtilen giriş gerilim aralığında ve değişen yük koşullarında kararlı bir şekilde çalıştığını gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, military systems have great importance to ensure national security. As technology develops day by day, the development of superior performance military systems will continue. Military standards are used to develop systems and ensure they work in harmony with each other. MIL-STD-1760 and MIL-STD-704 are standards for military aircraft. This thesis focuses on designing and controlling a GaN-based Phase-Shifted Full Bridge converter that complies with these standards. For the designed DC-DC converter, it is explained how the power interface and input voltage range are determined according to these standards. The converter operates with an input voltage range of 200-400V and provides 500W of output power at 28V. The Phase-Shifted Full Bridge topology was chosen after comparing it with other types of converters. A detailed analysis of this topology is provided. To achieve high power density, a high switching frequency was chosen. GaN switches were selected for their ability to operate at high frequencies. The components in the power stage were chosen based on calculations. Voltage Mode Control and Current Mode Control were developed, and the design process for the controller is explained. MATLAB was used for the controller design. The converter was verified through LTspice and PLECS simulations. The results show that the converter works stably across the specified input voltage range and varying load conditions.
Benzer Tezler
- Elektrikli araçlar için yüksek güç yoğunluklu ve yüksek verimli izole edilmiş yerleşik batarya şarj cihazı tasarım ve uygulaması
Design and implementation of high-power-density and high-efficiency isolated on-board battery charger for electric vehicle
ENAGNON APPOLINAIRE DANTONDJİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ÖNER
- Batarya şarj uygulamalarında kullanılan LLC rezonans çeviricilerde optimum verim eldesi için yeni bir yöntem
A novel method on obtaining optimal operation efficiency of LLC resonant converters in battery charging applications
ESER ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- Çamaşır makinası uygulamasında gan yarı iletkenanahtarlar ile yüksek güç yoğunluklu ve verimlievirici tasarımı
Design of high efficiency and high power densityinverter using gan semiconductors for washing machine
TANER YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT YILMAZ
- Digitally controlled buck converters for current regulated applications
Akım regülasyonlu uygulamalar için sayısal kontrollü alçaltıcı çeviriciler
ABDULKERİM UĞUR
Doktora
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT YILMAZ
- Concurrent operation of wireless power transfer based contactless slip ring and motor drive system with a single converter
Kablosuz güç aktarım tabanlı temassız kayma halkası ve motor sürücü sisteminin tek bir dönüştürücü ile eş zamanlı çalışması
ENES AYAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OZAN KEYSAN