Aktif güç faktörü düzeltme devrelerinin incelenemesi ve bir uygulama devresinin gerçekleştirilmesi
Investigation of active power factor correction circuits, and design and implementation of an interleaved power factor correction circuit
Yazar: AYHAN MERT KARAKAYA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İSMAİL AKSOY
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Güç elektroniği = Power electronics ; Güç faktörleri = Power factors ; Güç kalitesi = Power quality ; Güç sistemleri = Power systems ; Güç çeviriciler = Power converters

Özet:
Günümüzde yarı iletken elemanların ve buna bağlı olarak güç elektroniği cihazlarının kullanımının artmasıyla birlikte harmonik akımların şebekeye etkileri yadsınamaz hale gelmiştir. Şebekeden çekilen enerjinin kalitesizleşmesine neden olan bu akımların azaltılması ve akımın şekillendirilmesi üzerine çalışmalar yaparak güç faktörü değerinin uygun seviyelere çekilmesi bir gereksinim olmuştur.Bu tez çalışmasında güç faktörü kavramı açıklanmış, güç faktörünün bozulmasına sebep olan harmonikler ve bu harmonikleri sınırlayan uluslararası standartlar incelenmiştir. Güç faktörü düzeltme yöntemleri sıralanmış ve bu yöntemlerden en basit ve yaygın olan pasif filtreler ve günümüzde kullanımı ve önemi giderek artan yüksek frekanslı AC-DC dönüştürücüler açıklanmıştır.Güç çeviricisi olarak iki faz dönüşümlü yapılı yükseltici topolojisi kullanılmıştır ve kritik akım modlu akım denetleme yöntemi uygulanmıştır. Tasarım hedefleri yüksek güç yoğunluğunda yüksek giriş güç çarpanı, düşük giriş akımı bozunumu ve yüksek çıkış gerilimi kararlılığı sağlamaktır. Oluşturulan uygulama devresinde düşük giriş akım salınımı ve elektromanyetik girişim elde etmek, güç devresi bileşenleri üzerindeki zorlamaları azaltmak ve daha yüksek güç yoğunluğu elde etmek için dönüşümlü çalışma (interleaved) kullanılmıştır. Dönüştürücünün kontrolü, iki faz iletim modlu doğal dönüşümlü çalışma (natural interleaving) ile yükseltici doğrultucu denetimi yapabilen ticari bir kontrol entegresi ile sağlanmıştır.xiiiAktif güç faktörü düzeltme devresi tasarlanarak, devreden uygulama sonuçları alınmış ve yoruımlanmıştır.Anahtar Kelimeler: Güç faktörü, güç faktörünün düzeltilmesi, harmonik standartları, tek aşamalı yüksek frekanslı AC-DC dönüştürücüler, iki faz dönüşümlü (interleaved) yükseltici güç faktörü düzeltme devreleri.

Abstract:
Nowadays, as a result of increasing use of semiconductors and power electronics devices, current harmonics? effects on the electrical systems have become intolerable. Therefore, it has become essential problem to reduce these harmonic currents, which effect negatively theenergy system quality, and shaping the current actively to achieve a good power factor.In this thesis power factor concept is explained, harmonics as a cause of low power factor and limitation of this harmonics with international standards are examined. Power factor correction methods are examined in the scope of the study. Easiest and widely used passive filters and nowadays ever increasing usage and importance of high frequency AC-DC converters are explained.The power stage of converter consists of the two?phase interleaved boost topology employing the average current mode control principle. main design goals are obtaining high input power factor, low input current distortion, and well regulated output dc voltage, and obtaining these attributes in a power converter with high power density. In order to obtain reduced line current ripple and EMI, reduced power component stresses, and improved power density has been chosen interliving topology. The control of the converter is provided by utilizing a commercial monolithic integrated circuit, which provides natural interleaving dual-phase transition mode power factor correction (PFC).xvFinally, an active AC/DC power converter has been designed and an interleaved power factor correction circuit has been realized and results have been analyzed.Key words: Power factor, power factor correction, harmonic standards, single stage power factor correction circuits, two phase interleaved boost power factor correction circuits