Yumuşak Anahtarlamalı Yeni Bir DC-DC Dönüştürücünün Geliştirilmesi ve Gerçekleştirilmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Naim Süleyman TINĞ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hacı BODUR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında yeni bir aktif bastırma hücresine sahip sıfır gerilim geçişli (ZVT) darbe genişlik modülasyonlu (PWM) DC-DC yükseltici türü bir dönüştürücü sunulmuştur. Dönüştürücüdeki tüm yarı iletken elemanlar yumuşak anahtarlama ile iletime ve kesime girmektedir. Sunulan dönüştürücünün temel özelliği, eklenen bastırma hücresinin ana anahtarda ve ana diyotta ilave akım ya da gerilim stresi oluşturmamasıdır. Aynı zamanda yardımcı anahtar ve yardımcı diyotlar üzerinde de herhangi bir gerilim stresi yoktur. Ana anahtar ZVT ile iletime ve ZVS ile kesime girerken yardımcı anahtar ise ZCS ile iletime ve ZCT ile kesime girmektedir. Önerilen dönüştürücü hafif yük şartlarında dahi kusursuz olarak yumuşak anahtarlama ile çalışmaktadır. Bununla birlikte dönüştürücünün düşük maliyet ve basit yapıya sahip olması temel avantajdır. Önerilen dönüştürücü batarya güç kaynaklı ve düşük DC bara gerilimli uygulamalarda kullanılabilir. Tez çalışmasında, sunulan yeni dönüştürücünün teorik analizi yapılmış ve bu teorik analiz laboratuvar ortamında kurulan 500 W ve 100 kHz'lik bir prototiple doğrulanmıştır. Sunulan dönüştürücü nominal çıkış gücünde % 97.8'lik verimiyle oldukça elverişli bir sonuç ortaya koymaktadır. Tezin birinci bölümünde, yapılan literatür taraması sonucunda tez konusu ile ilgili yapılan çalışmalar hakkında kısa bilgiler, tezin amacı ve hipotez verilmiştir. İkinci bölümde, yumuşak anahtarlama kavramı ve mevcut yumuşak anahtarlama teknikleri hakkında detaylı bilgilere yer verilmiştir. Üçüncü bölümde, ileri yumuşak anahtarlama teknikleri ZVT ve ZCT ile ilgili yapılan örnek dönüştürücüler detaylı olarak analiz edilmiş, simülasyon sonuçları verilmiş ve bu sonuçlar üzerinden dönüştürücülerin avantaj ve dezavantajları vurgulanmıştır. Dördüncü bölümde, bu tez çalışmasında önerilen yeni ZVT PWM DC-DC dönüştürücünün çalışma prensibi, çalışma modları, tasarım prosedürü, simülasyonu ve genel özellikleri verilmiştir. Beşinci bölüm önerilen dönüştürücünün deneysel sonuçlarını kapsamaktadır. Sunulan dönüştürücünün 500 W ve 100 kHz'lik deneysel uygulaması yapılarak hem nominal güçte hem de hafif yüklerde elde edilen sonuçlar gösterilerek dönüştürücünün katkıları anlatılmıştır. Altıncı ve son bölümde ise bu tez çalışmasında literatüre kazandırılan ve önerilen yeni ZVT PWM DC-DC dönüştürücünün genel özellikleri ve gelecekte yapılması planlanan hedefler belirtilmiştir.