REZONANSLI DÖNÜŞTÜRÜCÜLERİN İNCELENMESİ VE İZOLELİ BİR UYGULAMASININ GERÇEKLEŞTİRİLMESİ
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SÜMEYYE BÜYÜKTORUN
Danışman: Ahmet Faruk Bakan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Teknolojinin ilerlemesiyle endüstride gerçekleştirilen birçok uygulama farklı güç ve gerilim seviyesine ihtiyaç duymaktadır. Bu da güç dönüştürücülerinin dünyadaki önemini giderek arttırmakta ve daha verimli, güvenilir, hafif ve yüksek güç yoğunluğuna sahip dönüştürücülerin tasarımını gerektirmektedir. Güç dönüştürücülerinin tasarımında anahtarlama kayıplarının ve elektromanyetik girişimin azaltılması öne çıkmaktadır. Bu özellikler dönüştürücülerde yumuşak anahtarlama tekniklerinin uygulanması ile sağlanır. Şüphesiz ki bir güç dönüştürücüsünün tasarımındaki önemli kriterlerden biri de güç yoğunluğudur. Yani düşük hacimde daha yüksek güç elde edebilme yeteneği güç elektroniği tasarımlarının en önemli parametrelerindendir. Güç dönüştürücülerinde frekansın arttırılması ile reaktif elemanların boyutları küçülür böylece hem maliyet azaltılmış hem de güç yoğunluğu arttırılmış olur. Rezonanslı dönüştürücüler, sıralanmış olan bu avantajlara sahip olan dönüştürücülerdir. Topolojileri gereği anahtarlama elemanları yumuşak anahtarlama ile iletime sokulur ve yüksek frekanslarda çalışabildikleri için daha düşük boyutlarda tasarlanabilir. Rezonanslı dönüştürücüler arasında diğer rezonans topolojilerine üstünlük sağlayan LLC rezonans dönüştürücüler son yıllarda endüstrideki kullanımını giderek arttırmış ve yarı iletken üreticilerinin üzerine yatırım yaptığı bir dönüştürücü haline gelmiştir. Dar bir frekans aralığında kontrolünün gerçekleştirilmesi ve güç dönüştürücüleri için önemli çalışma koşullarından biri olan yüksüz durumda çalışabilme özellikleri sayesinde LLC dönüştürücüler birçok uygulamada özellikle telekom uygulamalarında, LCD'lerde, PDP TV'lerde ve elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bu çalışmada öncelikle PWM dönüştürücüler ve rezonans dönüştürücüler avantaj ve dezavantajlarına göre karşılaştırılarak incelenmiş ve temel rezonans dönüştürücüler hakkında bilgi verilmiştir. LLC rezonans dönüştürücülerin çalışma prensibi ve çalışma aralıkları detaylı olarak incelenmiştir. 400V giriş ve 24V çıkışa sahip 204W gücünde bir dönüştürücünün rezonans tank komponentlerinin hesabı dönüştürücünün çalışacağı frekans aralığına göre belirlenmiş ve parametreleri hesaplanan devrenin simülasyonları PSIM simülasyon ortamında gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları ve topolojinin çalışma noktaları göz önünde bulundurularak devre analiz edilmiştir. Simülasyonu yapılan devrenin prototipi gerçekleştirilerek deneysel sonuçları sunulmuştur.