Yüksek frekans ve yüksek gerilim çıkışlı DC/DC dönüştürücü
High frequency and high voltage output DC/DC converter
Yazar: SERKAN ELVER
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YAŞAR BİRBİR
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
ÖZETYÜKSEK FREKANS VE YÜKSEK GERİLİM ÇIKIŞLI DC/DCDÖNÜŞTÜRÜCÜBu tezde, gıda sterilizasyonu, atık arıtma, çevrede kirlilik kontrolü, tıbbi teşhis vetedavi gibi işlemlerde mikroorganizmaları öldürmede kullanılan darbeli elektrik alanlarıüretmek için kısmi rezonanslı geri dönüşlü bir güç kaynağının tasarım vegerçekleştirilebilmesi ele alınmıştır. Özellikle bu yöntem yiyecek sterilizasyonunda sıcaklıktaçok az artış nedeni ile tüketicilere yiyeceklerin besinsel kalitesi yüksek, taze ve güvenlisunumunu sağlamaktadır.Darbeli elektrik alanları ile yiyecek sterilizasyonu gerçekleştirmek için elektrik alandarbeleri onlarca Î¼sn'den yüzlerce Î¼sn arasında peryodu 0,1 ms'den 1 ms arasında veelektrik alan yoğunluğu onlarca ile yüzlerve kV/sn arasında değişmektedir.Bu çalışmada istenmeyen gaz deşarjını önlemek ve tüketim gücünü azaltmak içingeniş darbelerin üzerine dar darbeler bindirilmiştir. Geri dönüşlü bir konvertör, bu tipdarbeleri üretmek için tercih edilmiştir. Bu yapıda rezonans devresinde bir çıkıştransformatörü kullanılabilir olması yüksek genlikli anahtarlama uygulamaları için tercihedilmesini sağlamıştır. Çıkış gücünü kontrol etmek için çok geniş bir çalışma frekansıgerektiğinden ve yüksek verimli darbe nedeniyle bu rezonans çalışmada PWM kontrol tekniğiuygun bulunmuştur. Bu PWM kontrollü kısmi rezonanslı konvertör yapısı hem rezonansdönüşümü ve hem de darbe genişlik modülasyonlu kontrol tekniklerinin avantajlarını biraraya getirmiştir. Yüksek frekanslı çalışma nedeniyle hızlı anahtarlama elemanı mosfetkullanılan güç kaynağı hafif ve küçük yapıdadır. Güç kaynağı, bir mikrokontrolörkullanımıyla darbeli elektrik alanları elde etmek için PWM kontrol tekniği kullanılmasısağlanmış ve cihaz bu incelemeleri doğrulamak için yapılmıştır.Haziran 2006 Serkan ELVER

Abstract:
ABSTRACTHIGH FREQUENCY AND HIGH VOLTAGE OUTPUT DC/DCCONVERTERThis thesis presents analysis and desing of a quasi-resonat flyback converter forgenerating pulsed electric fields to process microorganisms, which includes food sterilization,waste treatment, pollution control and medical diagnostics and treatment. Particularly, in thefood sterilization, it only causes a little increase in temperature, providing safe, nutritious andfresh quality of food for consumers.To achieve sterilization pulsed electric field varies from tens of as to hundreds of Î¼s,the period changes from 0,1 to 1 ms and electric field intensity is tens to hundreds of kV/cm.In this study sterilizing waveforms are long pulses stacked with narrow pulses toprevent undesired gas discharge and reduce power consumption. A flyback convertertopology was proposed to generate the pulses. This topology can employ output transformerparasitic in the resonant tank which makes it attractive for the high voltage switched modepower supply applications. A very broad range of operating frequency is required to controlthe output power, and therefore the highly efficient pulse with modulation (PWM) controltechnique in this resonant topology looks very promising. This PWM-controlled quasiresonant converter topology combines the advantages of both resonant power conversion andpulse with modulation control techniques. Owing to operating high frequency using fastswitching device MOSFET, the power supply had been obtained light and compact. Adoptingthe inverter power supply with a microprocessor unit (IC) had been enabled realizing pulsewith modulation control technique for generating pulsed electric fields a device was built toverify the analytical resultsJune 2006 Serkan ELVER