Otomotiv led'li dış aydınlatma sistemlerinde DA-DA dönüştürücü topolojilerinin elektromanyetik uyumluluğa olan etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of DC-DC converter topologies on electromagnetic compatibility in automotive led exterior lighting systems
- Tez No: 977022
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERSOY KELEBEKLER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Anahtarlamalı güç kaynağı, Bilgisayar destekli termal analiz, Elektromanyetik girişim, Elektromanyetik uyumluluk, Switched mode power supply, Computer aided thermal analysis, Electromagnetic interference, Electromagnetic compatibility
- 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
Otomotiv sektöründe LED aydınlatma sistemleri teknolojinin gelişimine paralel olarak araç iç ve dış aydınlatma sistemlerinde yerini almıştır. Önceleri basit bir elektriksel düzenekten oluşan araç aydınlatma sistemleri şimdilerde aracın merkezi işlem birimi ile haberleşen, farklı görsellikler sunabilen, bir tehlike durumunda otomatik açılabilen işlevlere sahip çok daha karmaşık elektronik sistemlere dönüşmüşlerdir. LED aydınlatmalar bu çeşitlilikte çalışma fonksiyonları sunarken güç sürücü sistemlerinde DA-DA dönüştürücülerin kullanılması gereksinimi ortaya çıkmaktadır. Sektörde temel olarak doğrusal ve anahtarlamalı dönüştürücü sistemleri kullanılmaktadır. Doğrusal dönüştürücüler çalışma esnasında yaydıkları ısı nedeniyle verimsizdirler. Ayrıca bu ısının bertaraf edilebilmesi için gereken fiziksel alanların büyük olması nedeniyle alan kısıtı olan uygulamalarda kullanılamazlar. Anahtarlamalı dönüştürücüler ise fiziksel olarak küçük alan kaplayan, verimli yapılar olmakla birlikte elektromanyetik uyumluluk (EMU) açısında dezavantajlara sahiptirler. Bu tez çalışmasının amacı, LED aydınlatma sürücülerinde kullanılan doğrusal dönüştürücü sistemlerinin termal karakteristikleri, verimlilikleri ve anahtarlamalı DA-DA dönüştürücü topolojilerinin genel EMU problemleri karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir. Çalışma özdeş bir LED aydınlatma modülünü sürebilecek 12 V çıkışa sahip doğrusal bir DA-DA dönüştürücü, 28 V giriş – 12 V çıkış gerilimine sahip anahtarlamalı buck ve 5 V giriş – 12 V çıkış gerilimine sahip boost dönüştürücü tasarımları yapılmış ve devreler gerçeklenmiştir. Doğrusal dönüştürücü için termal analizler Siemens FloEFD yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Otomotiv sektöründe tasarlanan ürünler yasal zorunluk olarak UNECE R10 standardının gerekliliklerini sağlamak zorundadır. Tasarlanan ve gerçeklenen tüm dönüştürücü devreleri FARBA Otomotiv A.Ş. bünyesinde kurulan iki adet yarı yansımasız odaya sahip elektromanyetik laboratuvarında EN 55025 iletim yollu emisyon testlerine tabi tutulmuştur. Anahtarlamalı buck ve boost devreleri standardın gereklerini sağlayamadığı için devrelere eklenen filtreler ile gürültü değerleri limit değerlerin altına çekilmiştir. Yapılan çalışma doğrusal ve anahtarlamalı dönüştürücüleri tasarımdan analize ve verimlilikten EMU karakteristiklerine kadar detaylı bir şekilde karşılaştırarak literatüre önemli bir katkı sunmayı hedeflemektedir.
Özet (Çeviri)
LED lighting systems have taken their place in vehicle interior and exterior lighting systems parallel with the development of technology in the automotive sector. Vehicle lighting systems, which used to consist of a simple electrical system, have now transformed into much more complex electronic systems that communicate with the vehicle's central processing unit, offer different visuals, and have functions that can be automatically turned on in the event of any danger. While LED lighting offers this variety of operating functions, they need DC-DC converters to drive the power. Linear and switching converter systems are mainly used in the sector. Linear converters are inefficient because they emit the heat during operation. In addition, they cannot be used in large space requirement applications dispose of this heat by using cooler region. On the other hand, switching converters are physically small-spaced, efficient structures, but they have disadvantages in terms of electromagnetic compatibility (EMC). The purpose of this thesis is to comparatively examine the thermal characteristics and efficiencies of linear converter systems used in LED lighting drivers and the general EMU problems of switching DC-DC converter topologies. The study includes the designs and implementations of a linear DC-DC converter, switching buck with 28 V input voltage – 12 V out voltage and boost converters with 5V input voltage - 12 V output voltage. They can drive an identical LED lighting module. The thermal analyses have been performed for the linear converter by using Siemens FloEFD. Products designed in the automotive sector must meet the requirements of the UNECE R10 standard as a legal obligation. All designed and implemented converter circuits have been tested according to EN 55025 conducted emission tests in the electromagnetic laboratory with two semi-anechoic chambers established within FARBA Automotive Inc. Since the switching buck and boost circuits could not meet the requirements of the standard, the noise values were reduced below the limit values by adding filters to the circuits. The study aims to make a significant contribution to literature by comparing linear and switching converters in detail from design to analysis and from efficiency to EMC characteristics.
Benzer Tezler
- Otomobil dış aydınlatma gruplarında inovatif soğutma uygulamaları
Innovative cooling applications on automotive exterior lighting groups
MEHMET AKTAŞ
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHSİN KILIÇ
- Yol aydınlatma M2 ve M3 sınıfı için yüksek verimlilikli LLC resonant sürücü
High efficiency LLC resonant driver for M2 and M3 class street lights
CENGİZ TARHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Teknik EğitimMarmara ÜniversitesiElektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ BULDU
- 2008 küresel krizinin Türk otomotiv sektörüne etkileri
The effects of 2008 global crisis on Turkish automotive sector
EGEMEN ŞENDUR
- 1980 sonrası Türkiye'de büyüme-istihdam ilişkisi: Otomotiv sektörü örneği
The relationship between growth and employment in turkey after 1980: The case of automotive industry
MUHİTTİN İLHAN UZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Ekonomiİstanbul Üniversitesiİktisat Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TEVFİK HAKAN ONGAN
- Türkiye'de otomotiv sektöründe doğrudan yabancı sermaye yatırımı ve bölgesel istihdam profilindeki değişim
Foreign direct investment and change in regional employment profile in the automotive sector in Turkey
OKTAY KAAN HÜGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çalışma Ekonomisi ve Endüstri İlişkileriBursa Teknik ÜniversitesiUluslararası Ekonomi Politikası Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT BİLGİN