Güç faktörü düzeltmeli köprüsüz bir dönüştürücünün tasarımı
Design of a bridgeless converter with power factor correction
- Tez No: 995245
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA GÖKDAĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde teknolojinin gelişmesine bağlı olarak şebekeden beslenen ve doğru gerilim ile çalışan elektronik cihazlar da yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu cihazların ihtiyaç duymuş olduğu enerjiyi karşılamak amacı ile AA/DA dönüştürücüler tasarlanmış ve üretimleri yapılarak, piyasaya sunulmuştur. Şebekeye bağlanan doğrusal olmayan yükler nedeni ile şebekenin güç faktörü bozulmakta ve şebeke akımının bozulmasına sebep olan harmonik akımları ortaya çıkmaktadır. Güç faktörünün düzeltilmesi ve şebeke harmoniklerinin azaltılması için güç faktörü düzeltme yöntemleri geliştirmiştir. AA/DA dönüştürücü devrelerinin çekmiş olduğu doğrusal olmayan akımların şebekede oluşturmuş olduğu harmonikleri azaltmak için yarıiletken sayısı azaltılmış köprüsüz tip güç faktörü düzeltme devreleri tasarlanmıştır. Bu çalışmada, şebeke güç faktörünün düzeltilmesi için köprüsüz güç faktörü düzeltmeli dönüştürücülerin güç devresi tasarımının nasıl yapıldığı anlatılmış ve deneysel çalışmalarda kullanılmak amacı ile köprüsüz güç faktörü düzeltmeli dönüştürücünün tasarımı yapılmıştır. Literatürde bulunan güç faktörü düzeltme yöntemleri ve daha önceden köprüsüz güç faktörü düzeltmeli dönüştürücülerde kullanılmamış olan darbe dizisi stratejisi yöntemi kullanılmış, bu yöntemin gerektirdiği çıkış akımı sensörü ortadan kaldırılarak, yerine çıkış akımı tahmini algoritması eklenerek darbe dizisi yöntemi geliştirilmiştir. İlaveten darbe dizisi stratejisi tahmini akım kontrol yöntemi ile birleştirilerek dönüştürücünün dinamik cevabı iyileştirilmiştir. Önerilen kontrol yöntemlerinin benzetim ve deneysel uygulamalar yapılmış ve sonuçlar geleneksel yöntemler ile karşılaştırılmıştır. Benzetim çalışmaları MATLAB/Simulink ortamında matlab fonksiyon bloğu ile ayrık zaman denklemleri türetilerek yapılmıştır. MATLAB/Simulink ortamında kullanılan ayrık zaman modelleri deneysel ortamda kullanımak için Code Composer Studio programına aktarılmış ve deneyler TMS320F28335 sayısal işaret işleyicisi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Dönüştürücü de kullanılan yöntemlerin yük değişimi esnasındaki dinamik cevapları benzetimler ve deneysel çalışmalar yapılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlarda dönüştürücünün IEC 61000-3-2 harmonik standartlarını sağladığı gözükmektedir. Yapılan çalışmalar simülasyonlar ile doğrulanmış ve deneysel çalışmaların da benzetim sonuçlarını desteklediği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Due to the development of technology, electronic devices are connected grid and operating with DC voltage have started to be widely used. AC / DC converters are designed, produced, and introduced to the market to satisfy the energy required by these devices. Due to the nonlinear loads connected to the network, the true power factor of the network deteriorates and harmonic currents that cause the network current to deteriorate occur. Power factor correction methods are developed to correct the power factor and reduce network harmonics. Bridgeless type power factor correction circuits with reduced semiconductor count are designed to reduce the harmonics created in the network by the non-linear currents drawn by AC/DC converter circuits. This study explains the power circuit design of bridgeless power factor correction converters for grid power factor correction. A bridgeless power factor corrected converter is designed for use in experimental studies. Power factor correction methods found in the literature and the pulse train strategy method, which has not previously been used in bridgeless power factor corrected converters, are employed. The pulse train method is developed by eliminating the output current sensor required by this method and adding an output current estimation algorithm instead. Furthermore, the pulse train strategy is combined with the predictive current control method to improve the converter's dynamic response. The proposed control methods are simulated and experimentally applied, and the results are compared with traditional methods. Simulation studies are carried out in MATLAB/Simulink environment by deriving discrete-time equations with the MATLAB function block. The discrete time models used in MATLAB/Simulink environment are transferred to Code Composer Studio for use in the experimental environment and the experiments are carried out using a TMS320F28335 digital signal processor. The dynamic responses of the methods used in the converter during load variation are analysed by simulations and experimental studies. The results confirm that the converter satisfies the IEC 61000-3-2 harmonic standards. Simulations verify the conducted studies, and it is observed that the experimental studies supported the simulation results.
Benzer Tezler
- GaN yarı iletken tabanlı totem-pole köprüsüz yükselten PFC dönüştürücü analizi ve tasarımı
GaN semiconductor based totem-pole bridgeless boost PFC analysis and design
ENES ÇATLIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YILDIRIM
- Tek fazlı güç faktörü düzeltmeli (PFC) köprüsüz ac-dc dönüştürücülerin incelenmesi ve karşılaştırılması
Investigation and comparison of single phase power factor correction (PFC) bridgeless ac-dc converters
METİN ÇAVDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACI BODUR
- Viv of a single cylinder and two cylinders in tandem arrangement: A comparative study of results and energy calculations for maritime renewable energy utilization
Tek silindir ve tandem düzenlemeli iki silindirin gırdap kaynaklı titreşimi: Sonuçlar ve denizde yenilenebilir enerji kullanımı için enerji hesaplarının karşılaştırmalı bir çalışması
POUYA TAHMASEBI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER KEMAL KINACI
- Elektrikli araç şarj cihazlarında kullanılan tek fazlı aktif doğrultucuların şebekeye etkilerinin karşılaştırılması
Comparison of the effects of single phase active rectifiers used in electric vehicle chargers on the grid
AYBÜKE ÖZDENTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN AKKAYA
- Klima dış ünite devresi için totem kutuplu yükselten PFC çevirici tasarımı
Totem pole boost PFC converter design for air conditioneroutdoor unit circuit
BERK GÖKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ YILDIRIM