Yüksek frekanslı güç çeviricilerinde transformatör ve indüktör tasarımı
Transformer and inductor design in high frequency power converter
Yazar: ALİ ALPER YARIŞ
Danışman: PROF.DR. M. EMİN TACER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Derece: Yüksek Lisans, 2001
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Dönüştürücüler = Transformers ; Güç çeviriciler = Power converters ; Tasarım = Design ; Yüksek frekans = High frequency ; İndüktör = Inductor

Özet:
ÖZET YÜKSEK FREKANSLI GÜÇ ÇEVİRİCİLERİNDE TRANSFORMATÖR VE İNDÜKTÖR TASARIMI Bu çalışmada, yüksek frekanslı manyetik elemanların tasarımı hedeflenmiştir. Bilindiği git» yüksek frekanslı manyetik elemanlar günümüzde bîr çok alanda kullanılmaktadır. Uygulama alanlarının bazdan: güç kaynaklan (kesintisiz güç kaynakları, anahtarlamah güç kaynakları vb.), haberleşme, tıbbi cihazlar, otomobil ve elektrikli ulaşım sistemleri vb. İşte, bu uygulamalarda kullanılan elektromanyetik veya elektromekanik sistemlerin maliyet, ağırlık, boyut ve davranışlarına etki eden en önemli elemanlar da manyetik elemanlardır. Manyetik elemanların ağırlık, boyut ve verimine etki eden önemli etkende bunlara ilişkin manyetik özellikler, başka bir deyişle, manyetik akı yoğunluğudur. Manyetik malzemeler arasmda inceleme yapıldığında son beş yıl öncesine kadar ferritlerin kullanıldığım görülmektedir. Buna karşılık son yıllarda yeni nesil bir malzeme olan amorf metalik alaşımlar üzerinde yoğun çalışmaların olduğu ve kuHammlarmın arttığı gözlenmektedir. Tasarımda değişik malzemelerin kullanılması durumunda birbirlerine göre üstünlük ve sakıncalarının neler okluğunun, hangi uygulamalarda hangi malzemenin kullanılması gerektiğinin belirlenmesi ve buna göre kullanıcıya hangi tip malzemenin seçilmesinin uygun olacağımn bildirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç kapsamında yukarıda anılan uygulama alanlarının bir çoğunda ortaya çıkan flyback ve forward çeviricilerde kullanılmak üzere Excel ortamında bir tasarım programı geliştirilmiştir. Böylece, yukarıda anılan değişik malzemelerin kullanılması durumunda ağırlık, boyut, kayıp, verim açısından en uygun olanmın belirlenmesi Son olarak, bu amaca uygun olarak, örnek olarak seçilen bir çevirici devresinin davranışı PSpice programıyla simüle edilmiştir. xn

Abstract:
SUMMARY TRANSFORMER AND INDUCTOR DESIGN IN HIGH FREQUENCY POWER CONVERTER In this study, it is aimed at the design of high frequency magnetic components. As known, the high frequency magnetic components are used in a lot of areas. Some of the application areas: power supplies (uninterrupted power supplies, switch mode power supplies etc.), telecommunication, medical devices, automobile and electrical transportation systems etc. Thus, the most important elements that effect on the cost, weight, size and behaviour of the electromagnetic or electromechanical systems used in tins applications are the magnetic components. The most important effect that influences on the weight, size, and efficiency of the magnetic components are their magnetic properties, in other words, their magnetic flux density. When an examination between magnetic materials is made, it is seen that ferrits were used till last five years. However, it is observed that it has been working hard on amorphous metalic alloys as new generation materials and their usage are risen in last years. In case of different materials are used in the designation, it is aimed at determining what the advantage and the disadvantage in respect of each other and which mateial should use in which application and informing the user about which material is suitable to choose according to this. Comprising tins aim, an design program in Excel environment is developed to use flyback and forward converter that seen in the most of application area mentioned above. So, in case of the different materials mentioned above are used, it is aimed at determining the most suitable one for weight, size, loss and efficiency. Finally, according to this aim, the behaviour of a circuit that is chosen as a sample is simulated in PSpice programme. xni