Dijital Kontrollü Yumuşak Mod Geçişli Dört Anahtarlı Bir Alçaltıcı-Yükseltici Çevirici Tasarımı
Dijital Kontrollü Yumuşak Mod Geçişli Dört Anahtarlı Bir Alçaltıcı-Yükseltici Çevirici Tasarımı
Yazar: Çaykenarı, Burak; Tamyürek, Bünyamin
Dergi: EMO Bilimsel Dergi, Vol. 11 No. 21, 2021
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Dört Anahtarlı Alçaltıcı-Yükseltici Çevirici,Yumuşak Mod Geçişi,DA/DA Çevirici,Dijital Kontrol,Kapı Sürme

Bu çalışmada dijital kontrollü geniş giriş gerilim aralıklı, yüksek güç yoğunluklu ve verimliliğe sahip bir dört anahtarlı alçaltıcı-yükseltici çevirici (4AAY) yumuşak mod geçişli olarak tasarlanmıştır. Çalışma kapsamında değişken giriş gerilimlerine göre topolojinin mod değişimleri sırasında yaşamış olduğu problemler MATLAB/Simulink ortamında geliştirilen simülasyonlar ve gerçek zamanlı testler ile detaylıca incelenmiş ve literatürde önerilen yöntemlerden daha iyi performans sergileyen yeni bir yumuşak geçiş yöntemi önerilmiştir. Kontrol sinyalindeki kararsızlıklar, ölü bölge olarak adlandırılan zamanda çıkış geriliminin regülasyon olmadan giriş gerilimini izlemesi, çıkış gerilimindeki dalgalanma ve harmonikler, anahtarlardaki darbe atlamaları mod geçişlerinde karşılaşılan önemli problemler olarak sıralanabilir. Mod geçişlerindeki bu problemler topolojinin verimliliğini, regülasyonunu ve kontrolcü kararlılığını olumsuz yönde etkilemektedir. Böylece, önerilen yöntem ile bu problemlerin istenmeyen etkileri minimuma indirilmiştir. Bu kazanımlara ek olarak bu çalışmada bootstrap teknolojisini kullanan anahtar sürücü devrelerinde karşılaşılan senkron anahtarlardan üstte bulunan anahtarın sürekli yani %100 doluluk oranı ile iletimde kalamama problemi için de yenilikçi bir çözüm önerisi sunulmuştur. Geliştirilen çözümlerin doğrulaması simülasyon ve deneysel olarak yapılmış ve sonuçların üstünlüğü literatürdeki diğer çalışmalar ile kıyaslanarak ortaya konulmuştur.

Bu çalışmada dijital kontrollü geniş giriş gerilim aralıklı, yüksek güç yoğunluklu ve verimliliğe sahip bir dört anahtarlı alçaltıcı-yükseltici çevirici (4AAY) yumuşak mod geçişli olarak tasarlanmıştır. Çalışma kapsamında değişken giriş gerilimlerine göre topolojinin mod değişimleri sırasında yaşamış olduğu problemler MATLAB/Simulink ortamında geliştirilen simülasyonlar ve gerçek zamanlı testler ile detaylıca incelenmiş ve literatürde önerilen yöntemlerden daha iyi performans sergileyen yeni bir yumuşak geçiş yöntemi önerilmiştir. Kontrol sinyalindeki kararsızlıklar, ölü bölge olarak adlandırılan zamanda çıkış geriliminin regülasyon olmadan giriş gerilimini izlemesi, çıkış gerilimindeki dalgalanma ve harmonikler, anahtarlardaki darbe atlamaları mod geçişlerinde karşılaşılan önemli problemler olarak sıralanabilir. Mod geçişlerindeki bu problemler topolojinin verimliliğini, regülasyonunu ve kontrolcü kararlılığını olumsuz yönde etkilemektedir. Böylece, önerilen yöntem ile bu problemlerin istenmeyen etkileri minimuma indirilmiştir. Bu kazanımlara ek olarak bu çalışmada bootstrap teknolojisini kullanan anahtar sürücü devrelerinde karşılaşılan senkron anahtarlardan üstte bulunan anahtarın sürekli yani %100 doluluk oranı ile iletimde kalamama problemi için de yenilikçi bir çözüm önerisi sunulmuştur. Geliştirilen çözümlerin doğrulaması simülasyon ve deneysel olarak yapılmış ve sonuçların üstünlüğü literatürdeki diğer çalışmalar ile kıyaslanarak ortaya konulmuştur.