İleri Yönlü-Geri Dönüşlü Tabanlı Yeni Bir Tek Aşamalı PFC Topolojisinin Geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Koray Yılmaz KAYA
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hacı BODUR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Teknolojik gelişmelerin etkisiyle günümüzde enerji tüketimi ve enerji kaynaklarının kullanımı giderek artmaktadır. Bundan dolayı enerji daha verimli bir şekilde kullanılmalıdırlar. Mikroişlemci, kişisel bilgisayarlar vb. elektronik cihazlar harmonik akımlardan olumsuz etkilenmektedir. Bu akımlar şebekede bulunan lineer olmayan yüklerden çekilmektedirler. Bundan dolayı enerji kaliteli bir şekilde kullanılmalıdır. Enerjinin kaliteli ve verimli kullanılması açısından güç faktörü düzeltme ve harmonikler hakkında ulusal ve uluslararası zorunlu standartlar mevcuttur. Aktif ve pasif filtreler üzerine yıllarda çalışılmıştır. Aktif filtrelerin karmaşık yapısı, pahalı olması ve pasif filtrelerin hantal yapıya sahip olmaları yüzünden son yıllarda yüksek frekanslı AC-DC dönüştürülere olan ilgi artmaktadır. Yüksek frekanslı AC-DC dönüştürüler hakkında iki aşamalı ve tek aşamalı olmak üzere iki yaklaşım mevcuttur. Dönüştürüler, PFC kısmı ve regülasyon kısmından meydana gelmektedirler. İki aşamalı PFC dönüştürücüler birbirinden ayrı kontrol devreleriyle çalıştırılırlar. Bundan dolayı PFC ve çıkış gerilim regülasyonunu mükemmel bir şekilde sağlanır. Bu avantajlara sahip olmalarına rağmen, kontrol devrelerinin karışık olması ve fazla yarı iletkenlere sahip oldukları için düşük güçlerde tercih edilmemektedirler. Düşük güçlerde tek aşamalı PFC dönüştürücüler tercih edilmektedir. Tek aşamalı PFC dönüştürüler güç faktörünü ve çıkış gerilim regülasyonunu tek bir kontrol devresiyle ve çoğu zaman tek bir anahtarla sağlarlar. Bundan dolayı hızlı cevap verme , kolay kontrol devresi ve ucuz maliyete sahiptir. Tek aşamalı dönüştürücülerde yüksek verim sağlamak amacıyla giriş enerjisinin büyük kısmı tek seferde çıkışa aktarılır. Bu metoda Doğrudan Güç Transferi (DGT,DPT) adı verilir. Bu metoda göre ideal bir doğrudan güç transferinde giriş enerjisinin % 68'i tek seferde çıkışa aktarılmalı ve %32'si ise gerilim regülasyonu için tekrar işlenmelidir. Bu sebepten tek aşamalı dönüştürüler ileri yönlü ve geri yönlü dönüştürücü özellikleri kullanılarak tasarlanır. Bu çalışmada, yeni bir ileri yönlü ve geri dönüşlü tabanlı tek anahtarlı tek aşamalı güç faktörü düzeltmeli dönüştürücü sunulmaktadır. Bu devre güç faktörü düzeltme, doğrudan güç transferi ve gerilim regülasyonunu sadece tek kontrol devresi ve tek anahtarla sağlamaktadır. Anahtar sıfır akım anahtarlama (ZCS) ile iletime, sert anahtarlama (HS) ile kesime girmektedir. Bu tezde yeni dönüştürücünün kararlı hal çalışması detaylı analizlerle sunulmakta ve teorik analiz 100W, 100 kHz çalışmada PSIM programı kullanılarak simülasyon sonuçlarıyla doğrulanmaktadır.