Üç fazlı DAB türü DC-DC dönüştürücü analizi tasarımı ve uygulaması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CEVHER SAMİ BİRSİN

Danışman: Erdem Akboy

Özet:

Giderek artan verimli ve güvenilir güç dönüşüm sistemleri talebi, güç elektroniği alanında önemli ilerlemelere yol açmıştır. Bu gelişmeler, yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu, ulaşımın elektrikleştirilmesi ve enerji depolama sistemlerinin verimli bir şekilde kullanılması gibi küresel enerji sorunlarının çözülmesi açısından kritik öneme sahiptir. Bu bağlamda, çift yönlü tam köprü (ÇYTK, DAB) DC-DC dönüştürücü, çift yönlü güç akışı yetenekleri, yüksek verimlilik ve yumuşak anahtarlama sağlama kabiliyeti sayesinde büyük ilgi görmektedir. Sıfır gerilimde anahtarlama (SGA, ZVS) gibi yumuşak anahtarlama teknikleri, anahtarlama kayıplarını azaltmak ve genel verimliliği artırmak açısından son derece önemlidir. Bu nedenle, modern güç dönüşüm uygulamalarında bu tekniklerin kullanımı oldukça arzu edilen bir özelliktir. Üç fazlı DAB türü dönüştürücüler, tek fazlı yapılara kıyasla daha yüksek güç aktarma özelliği ve daha yüksek verim avantajlarına sahiptir. Bu dönüştürücüler genellikle yüksek güçlü elektrikli araç (EA, EV) şarj istasyonları, yenilenebilir enerji sistemleri ve enerji depolama çözümleri gibi uygulamalarda kullanılmaktadır. Üç fazlı DAB türü dönüştürücüler sahip oldukları avantajlara rağmen, farklı transformatör bağlantı tiplerinin genel sistem performansı üzerindeki etkilerini kapsamlı biçimde ele alan çalışmalar oldukça sınırlıdır. Bu çalışma, üç fazlı DAB dönüştürücülerde yıldız-yıldız ve yıldız-üçgen bağlı transformatörlerin etkilerini ZVS koşullarının incelenmesinin yanısıra, dönüştürücünün genel tasarımı, çalışma prensipleri, kontrol stratejileri ve uygulama performansı açısından da inceleyerek bu boşluğu doldurmayı amaçlamaktadır. Bu tez kapsamında, üç fazlı DAB türü dönüştürücülerin analizi yapılmış, yapılan analizler PSIM simulasyon programında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar 300 - 800 V çıkış gerilimi için 15 kW gücünde ve 100 kHz anahtarlama frekansına sahip bir prototip ile doğrulanmıştır.