Dijital kontrollü çıkışa sahip yüksek verimli DC DC dönüştürücünün tasarımı
Design of High efficiency DC DC converter wih digitally controlled output
- Tez No: 964729
- Danışmanlar: ASSOC. PROF. DR. ZAFER DOGAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Elektronik sistemlerde güç iletim ağı (GİA), özellikle batarya ile çalışan cihazlarda verimli güç yönetiminin sağlanmasında kritik bir rol oynamaktadır. Elektronik sistemlerin boyutları küçülmeye devam ettikçe, GİA'ların boyutunu performanstan ödün vermeden küçültme ihtiyacı artmaktadır. Bu da değişken giriş ve çıkış aralıklarıyla çalışabilen son derece verimli DC regülatörlerinin geliştirilmesini gerektirir. DC regülatörleri, dijital elektronik sistemlerdeki GİA'ları için hayati bir bileşendir ve tasarımları, sürekli zorluklar ve yenilik fırsatları nedeniyle popüler bir araştırma alanıdır. Bu araştırma, trafo kullanmadan yüksek voltaj düşürme oranları gerektiren yüksek verimli uygulamalar için özel olarak tasarlanmış yeni bir yüksek voltajlı, yüksek kazançlı DC-DC regülatörünü içermektedir. Tasarlanan DCDC dönüştürücüde, Verimlilik, Değişken Giriş, Optimizasyonlu Devre Tasarımı ve Çıkış Aralığı, Yüksek Frekanslı Denetleyicilerin Kullanımı ve Çıkış Dalgalanmalarının Azaltılması ele alınan anahtar parametrelerdir. Tasarımı geliştirmek için, dönüştürücünün çıkışı dijital olarak kontrol edilmektedir. Tasarım sürecinde, MATLAB ortamında PID ve bulanık mantık denetleyici ve nötrosofik bulanık mantık denetleyici (NFLC) kontrol stratejileri kullanılarak önerilen dönüştürücünün testleri gerçekleştirilmiştir. Bu testlerde NFLC diğer kontrolcülere göre daha yüksek başarılar göstermiştir. Tasarımın gerçek dünya testlerini yapmak amacıyla tasarlana devrenin LTSpice modeli oluşturulmuştur. LTSpice'te yapılan simülasyon ve testler, önerilen dönüştürücünün pratik uygulamasını doğrulamaktadır. Tasarlanan dönüştürücünün uygulamaları, yüksek hızlı dijital devreler gibi güç dağıtım ağları, aviyonik sistemler, endüstriyel kontrol sistemleri ve telekom/laboratuvar güç kaynakları gibi çeşitli alanlara yayılmaktadır. Nihai tasarım, yüksek verimlilik, ihmal edilebilir çıkış dalgalanması ve ölçeklenebilirlik sağlayarak, hassas elektronik uygulamalar için güvenilir bir çözüm sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In electronic systems, the power transmission network (PTN) plays a critical role in ensuring efficient power management, particularly in battery-powered devices. As electronic systems continue to shrink in size, the need to reduce the size of PTNs without sacrificing performance increases. This necessitates the development of highly efficient DC regulators capable of operating with variable input and output ranges. DC regulators are a vital component of PTNs in digital electronic systems, and their design is a popular area of research due to the ongoing challenges and opportunities for innovation. This research involves a novel high-voltage, high-gain DC-DC regulator specifically designed for high-efficiency applications requiring high-voltage step-down ratios without the use of transformers. Key parameters addressed in the designed DC-DC converter include efficiency, variable input, optimized circuit design and output range, the use of high-frequency controllers, and the reduction of output ripple. To improve the design, the converter's output is digitally controlled. During the design process, the proposed converter was tested in MATLAB using PID, fuzzy logic controller, and neutrosophic fuzzy logic controller (NFLC) control strategies. In these tests, NFLC outperformed other controllers. An LTSpice model of the designed circuit was created to conduct real-world testing of the design. Simulations and tests conducted in LTSpice validated the practical application of the proposed converter. The designed converter's applications span a variety of areas, including high-speed digital circuits, power distribution networks, avionics systems, industrial control systems, and telecom/laboratory power supplies. The final design provides a reliable solution for sensitive electronic applications by providing high efficiency, negligible output ripple, and scalability.
Benzer Tezler
- 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
- Sıfır gerilimde anahtarlamalı, faz kaydırmalı rezonant PWM kontrollü, tam köprü DC-DC dönüştürücü tasarımı ve uygulanması
Design and application of zero voltage switching, phase shifted resonant PWM controlled, full bridge DC-DC converter
AKİF HAKKI POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- First order noise shaping sar adc with a novel sc filter
Özgün anahtarlamalı kondansatör filtreli birinci derece gürültü şekillendiren ardışıl yaklaşımlı analogdan sayısala dönüştürücü
HÜSEYİN OZAN GÜLEÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL ÇEVİK
- Düşürücü tip DA-DA konvertörün modellenmesi, tasarımı ve kontrolü
Modeling, design and control of DC-DC buck converter
HASAN SUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TANER GÖKTAŞ
- Design of an inverter-based variable gain amplifier for PAM-4 optical receivers
PAM-4 optik alıcılar için evirici tabanlı kazancı ayarlanabilen kuvvetlendirici tasarımı
HALİL KIRĞIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN