Bir flyback dönüştürücünün durum uzay ortalama değer modellemesi ve tasarımı
State space averaging modelling and designing of a flyback converter
Yazar: ASLI NUR ÖMEROĞLU
Danışman: PROF. DR. KÖKSAL ERENTÜRK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Son yılarda yarıiletken ve mikro elektronik teknolojisindeki ilerlemeler güç elektroniği devrelerinin yer aldığı sistemlerin kullanımını arttırmıştır. Anahtarlamalı güç kaynakları hızlı geçiş cevabı, tasarım maliyetlerinin düşüklüğü, daha küçük boyutlarda tasarıma olanak sağlamaları, yüksek verim ve yüksek güç yoğunlukları gibi avantajlarından dolayı ev eşyalarından aydınlatmaya, taşımacılıktan telekomünikasyona, havacılık-uzay sistemlerinden şebeke sistemlerine, endüstriyel uygulamalardan robotiğe kadar her alanda önemli rol oynamaktadır. Anahtarlamalı güç kaynaklarında güç katını oluşturan elemanların değişik kombinasyonlarda bir araya getirilmesiyle farklı topolojiler ortaya çıkmıştır. Bu topolojilerden biri olan Flyback dönüştürücü, düşük güçlerde tek bir transformatör kullanan ve izolasyonlu bir gerilim dönüşüm sistemidir.
Bu tez çalışmasında 18-36V arasında değişken giriş gerilimini çıkışında 24V'a sabitleyen yüksek verimli (%80'in üzerinde) bir Flyback dönüştürücünün durum uzay ortalama değer modelleme yöntemi ile matematiksel analizi yapılarak gerçek küçük işaret eşdeğerinin eldesi ve denetimi amaçlanmıştır. Tasarlanan dönüştürücünün çıkış gücü 120W olarak belirlenmiştir. Maksimum çıkış akımı 5A ve anahtarlama frekansı 100kHz dir.
Tasarımda öncelikle Flyback dönüştürücünün temel çalışma prensipleri incelenmiş ve tasarım için gerekli olan matematiksel analiz yapılmıştır. Bir sonraki aşamada devreyi oluşturan güç anahtarı, transformatör, kondansatör ve diyot gibi devre elemanlarının değerleri belirlenmiştir. Bu değerler doğrultusunda bastırma devresi ve kontrolcü tasarımı yapılmıştır. Tasarım sonucunda elde edilen değerlere bağlı olarak devrenin PSPICE ortamında  simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Simülasyon çalışmaları ve tasarım sonuçları neticesinde tasarlanan devrenin baskı devresi gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
In recent years improvements in semiconductive and micro electronics technologies have increased the using of systems which have power electronics circuits. Switched power sources have  very significant roles in fields like household good, lighting, transportation, telecommunication, space/aeronautics systems, network systems, industrial  applications and robotics because of  their advantages like whirl reply, low designing costs, enabling designs in smaller sizes, high efficiency and high power volumes. Various topologies were developed with banding components shaping power stage in switched power sources together with various combinations.  Flyback convertor which is one these topologies is an insulated voltage transform system using only one transformer in low powers. 
This thesis study aimed to define  on hand  and control of the real small mark equivalence by making mathematical analyses via state space average value modelling method of a highly productive (over %80). Flyback convertor which immobilizes variable input voltage between 18-36 V to 24V on output.  Output power of designed convertor was defined as 102W. Maximum output current is 5A and switching frequency is 100kHz. 
In the design, basic performance principles were studied and mathematical analysis required for the design was made. In the following phase, values of circuit components like power shift which shapes the circuit, transformer, condenser and diode were defined. In accordance with these values, snubber circuit and controller design were made. Depending on values gained after the design simulation of the design in PSIM environment was performed. As a result of simulation practice and design result printed circuit of designed circuit was fulfilled.