Köprüsüz yükselten güç katsayısı düzeltme devresi
Bridgeless power factor correction circuit
Yazar: ERMAN SARITAŞ
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

Özet:
Gelişen teknoloji ve yükselen refah düzeyi sayesinde, elektrik cihazların kullanımı giderek artmakta ve daha fazla enerji tüketilmektedir. Aynı zamanda, dünyamızın enerji kaynakları da hızlıca tükenmektedir. Bu sebeple enerjinin daha verimli ve tasarruflu kullanılması gerekmektedir. Ayrıca, günümüzde kullanılan kesintisiz ve anahtarlamalı güç kaynakları (KGK ve AGK), elektronik balastlar (EB) gibi lineer olmayan alıcıların çektiği harmonikli akımlar şebekeyi bozmaktadır. Bu da aynı şebekeye bağlı olan bilgisayarlar, mikroişlemciler gibi hassas cihazlarda hata ve bozulmalara sebep olmaktadır. Bu nedenle enerjinin daha kaliteli kullanılması oldukça önemlidir. Kullanılan enerjinin verim ve kalitesi açısından, ulusal ve uluslararası düzeyde, güç katsayısı ve harmonik içerik için sınırlama ve standartlar geliştirilmektedir. İstenen verim ve kalitenin sağlanabilmesi için, cihaz üreticileri güç katsayısının düzeltilmesi (GKD) olarak bilinen farklı teknikler kullanmaktadır. Güç katsayısı, oldukça hantal ve pahalı olan pasif filtreler veya oldukça karmaşık ve pahalı olan aktif filtreler ile düzeltilebilmektedir. Ancak, son zamanlarda bu konuda yapılan akademik ve endüstriyel çalışmalar, pek çok avantaja sahip olan yüksek frekanslı AC-DC dönüştürücü temelli GKD devreleri üzerinde yoğunlaşmaktadır.Güç katsayısının düzeltilmesi kavramı, enerjinin verim ve kalitesinin yükseltilmesi, uluslararası hat gerilimi aralığı ve bütün yük koşullarında standartların sağlanması, çıkış gerilim regülasyonunun hızlı bir şekilde yapılması, yarı iletken güç anahtarlarının yumuşak anahtarlanması, güç elemanları üzerindeki akım ve gerilim streslerinin bastırılması, esneklik ve güvenilirliğin artırılması, maliyetin düşürülmesi gibi konuları kapsar. Bu konularda akademik ve endüstriyel olarak farklı yaklaşımlar ortaya konmuştur.Bu çalışmada endüstriyel ve akademik çalışmalarda yeni yer tutmuş olan köprüsüz GKD devresi incelenmiş, bu devrenin geleneksel yükseltici dönüştürücü ile karşılaştırması yapılarak avantaj ve dezavantajları ortaya konmuştur.

Abstract:
Using of electrical equipment is increasing gradually and more energy is consumed with developing technology and rising life standards. However, world?s energy resources are exhausting rapidly; therefore, energy usage should be more efficient and economical. Besides, nonlinear power supplies such as uninterruptible and switched mode power supplies (UPS & SMPS), electronic ballasts (EB) draws current harmonics, causes deteriorations on the appliances those are connected to same grid such as personalcomputers, medical equipments and microprocessor systems. Consequently, high quality energy usage is important too. National and international limitations and standards are developing about power factor and harmonics for energy efficiency and quality. Equipment producers use different techniques as known power factor correction (PFC) for providing requested efficiency and quality. Power factor can be corrected with high costly passive filter or high costly and complex active filter. However, academic and industrial studies about this subject are focus on high frequency AC-DC converters based PFC circuits that have more advantages, recently.Power factor correction contains topics of increasing efficiency and quality of energy, providing standards for every load conditions and international line voltage ranges, fast output regulation, softs witching of power semiconductor, decreasing current and voltage streses on power semiconductors, increasing reliability and flexibility, decreasing cost. Different approaches are introduced about academic and industrial applications.In this study, bridgeless PFC circuit have examined at industrial and academic studies, it were compared with the traditional boost converter and advantages and disadvantages are presented.