DA-DA DÖNÜŞTÜRÜCÜLER (DA Kıyıcı, DA Gerilim Ayarlayıcı) DA gerilimi bir başka DA gerilim seviyesine dönüştüren devrelerdir.



Benzer belgeler
Güç Elektroniği Ders notları Prof. Dr. Çetin ELMAS

BÖLÜM YARIM DALGA DOĞRULTMAÇ TEMEL ELEKTRONİK

GÜÇ KAYNAKLARI. Doğrultma Devresi

PRATİK TASARIM METODLARIYLA DÜŞÜRÜCÜ TİP DA-DA DÖNÜŞTÜRÜCÜNÜN GELİŞTİRİLMESİ The Development of DC-DC Buck Converter with Practical Design Methods

FİZİK-II DERSİ LABORATUVARI ( FL 2 4 )

DEVRE ANALİZİ LABORATUARI DENEY 6 KONDANSATÖRÜN VE BOBİNİN DOĞRU AKIM DAVRANIŞI

DC DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

ELM201 ELEKTRONİK-I DERSİ LABORATUAR FÖYÜ

DENEY 3: DOĞRULTUCU DİYOT VE ZENER DİYOT UYGULAMASI

DENEY-8 KONDANSATÖRÜN VE BOBİNİN DOĞRU AKIMDA DAVRANIŞI

Pasif devre elemanları (bobin, kondansatör, direnç) kullanarak, paralel kol olarak tasarlanan pasif

T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

AC-DC Dönüştürücülerin Genel Özellikleri

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ

13 Hareket. Test 1 in Çözümleri. 4. Konum-zaman grafiklerinde eğim hızı verir. v1 t

2- Tristör ile yük akımı değiştirilerek ayarlı yükkontrolü yapılabilir.

Şekil Sönümün Tesiri

BÖLÜM X OSİLATÖRLER. e b Yükselteç. Be o Geri Besleme. Şekil 10.1 Yükselteçlerde geri besleme

TRANSİSTÖRLÜ YÜKSELTEÇLER

Devre Teorisi Ders Notu Dr. Nurettin ACIR ve Dr. Engin Cemal MENGÜÇ

ELEKTRONİK DEVRE ELEMANLARI

TEK FAZLI DOĞRULTUCULAR

ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II DENEY 3 TEK BESLEMELİ İŞLEMSEL KUVVETLENDİRİCİLER

Rev MANYETİK AKI VE ENERJİ TRANSFERİ

Şekil 1. Darbe örnekleri

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOULU

Sensörler Öğr. Gör. Erhan CEMÜNAL Thomas Alva Edison

Düzenlilik = ((Vçıkış(yük yokken) - Vçıkış(yük varken)) / Vçıkış(yük varken)

ANALOG ELEKTRONİK - II. Opampla gerçekleştirilen bir türev alıcı (differantiator) çalışmasını ve özellikleri incelenecektir.

11. SINIF KONU ANLATIMLI. 1. ÜNİTE: KUVVET VE HAREKET 4. Konu SABİT İVMELİ HAREKET ETKİNLİK VE TEST ÇÖZÜMLERİ

14. SİNÜSOİDAL AKIMDA DİRENÇ, KAPASİTE, İNDÜKTANS VE ORTAK İNDÜKTANSIN ÖLÇÜLMESİ

DENEY 9- DOĞRU AKIM DA RC DEVRE ANALİZİ

DENEY 16 Sıcaklık Kontrolü

KIRIKKALE ÜNİVERSİTESİ

Şekil 7.1. (a) Sinüs dalga giriş sinyali, (b) yarım dalga doğrultmaç çıkışı, (c) tam dalga doğrultmaç çıkışı

BÖLÜM 7 GÜÇ (POWER) YÜKSELTECİ KONU: GEREKLİ DONANIM: ÖN BİLGİ: DENEYİN YAPILIŞI:

BÖLÜM 3 OSİLASYON KRİTERLERİ

ÜNİTE 5 KLASİK SORU VE CEVAPLARI (TEMEL ELEKTRONİK) Transformatörün tanımını yapınız. Alternatif akımın frekansını değiştirmeden, gerilimini

ANALOG FİLTRELEME DENEYİ

10. e volt ve akımıi(

GÜÇ ELEKTRONİĞİ TEMEL KONTROLLÜ GÜÇ ELEMANLARI YRD.DOÇ. MUHAMMED GARİP

PWM Doğrultucular. AA/DA güç dönüşümü - mikroelektronik devrelerin güç kaynaklarında, - elektrikli ev aletlerinde,

ELK273 Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin Temelleri Ders 8- AC Devreler. Yard.Doç.Dr. Ahmet Özkurt.

DA-DA BUCK, BOOST VE BUCK-BOOST KONVERTER DENEY SETĐ TASARIMI VE UYGULAMASI

6. Osiloskop. Periyodik ve periyodik olmayan elektriksel işaretlerin gözlenmesi ve ölçülmesini sağlayan elektronik bir cihazdır.

Doğrultucularda ve Eviricilerde Kullanılan Pasif Filtre Türlerinin İncelenmesi ve Karşılaştırılması

ELEKTRONİK-2 DERSİ LABORATUVARI DENEY 1: Doğrultucu Deneyleri

13 Hareket. Test 1 in Çözümleri

DC/DC gerilim çeviriciler güç kaynakları başta olmak üzere çok yoğun bir şekilde kullanılan devrelerdir.

İNDEKS. Cuk Türü İzolesiz Dönüştürücü, 219 Cuk Türü İzoleli Dönüştürücü, 228. Çalışma Bölgeleri, 107, 108, 109, 162, 177, 197, 200, 203, 240, 308

Belirsiz Katsayılar Metodu ile PWM Kontrollü Buck Tipi Dönüştürücü Devre Analizi

EEME210 ELEKTRONİK LABORATUARI

3. Bölüm. DA-DA Çevirici Devreler (DC Konvertörler) Doç. Dr. Ersan KABALCI AEK-207 GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ

6. TRANSİSTÖRÜN İNCELENMESİ

Elektrik Devre Temelleri

EET-202 DEVRE ANALİZİ-II DENEY FÖYÜ OSİLOSKOP İLE PERİYOT, FREKANS VE GERİLİM ÖLÇME

LCR METRE KALİBRASYONU

BÖLÜM 2 DİYOTLU DOĞRULTUCULAR

3. Ünite 1. Konu Hareket

V R1 V R2 V R3 V R4. Hesaplanan Ölçülen

ELM201 ELEKTRONİK-I DERSİ LABORATUAR FÖYÜ

REZONANS DEVRELERİ. Seri rezonans devreleri bir bobinle bir kondansatörün seri bağlanmasından elde edilir. RL C Rc

Yeryüzünde Hareket. Test 1 in Çözümleri. 3. I. yol. K noktasından 30 m/s. hızla düşen cismin L 50 noktasındaki hızı m/s, M noktasındaki 30

DENEY FÖYÜ 7: Seri ve Paralel Rezonans Devreleri

Nİ-CD AKÜLERİN OPTİMUM ŞARJ VE DEŞARJ EDİLMESİ ARAŞTIRMA SUNUMU

Ders 3- Direnç Devreleri I

DENEY 3 : TRANSİSTÖR KARAKTERİSTİKLERİ. Amaç : Bipolar Transistörlerin çalışmasını teorik ve pratik olarak öğrenmek.

DENEY 5. Pasif Filtreler

Elektrik Devre Temelleri 3

NİĞDE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK-MİMARLIK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜH. BÖLÜMÜ HABERLEŞME TEORİSİ FİNAL SINAVI SORU-CEVAPLARI

Robot Bilimi. Güç Kaynakları Batarya ve Piller

ALÇAK FREKANS GÜÇ YÜKSELTEÇLERİ VE ÇIKIŞ KATLARI

Amaç: Tristörü iletime sokmak için gerekli tetikleme sinyalini üretmenin temel yöntemi olan dirençli tetikleme incelenecektir.

BÖLÜM 2. FOTOVOLTAİK GÜNEŞ ENERJİ SİSTEMLERİ (PV)

Arttıran tip DC kıyıcı çalışması (rezistif yükte);

TRANSİSTÖRLÜ YÜKSELTEÇLERDE GERİBESLEME

ADIYAMAN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ ELEKTRĠK-ELEKTRONĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ DEVRE ANALĠZĠ LABORATUVARI-II DENEY RAPORU

Devre Teorisi Ders Notu Dr. Nurettin ACIR ve Dr. Engin Cemal MENGÜÇ

3 FAZLI SİSTEMLER fazlı sistemler 1

GERİ DÖNÜŞLÜ GÜÇ KAYNAKLARININ TASARIMI 2

DOĞRU AKIM DA RC DEVRE ANALİZİ

Şekil 1: Zener diyot sembol ve görünüşleri. Zener akımı. Gerilim Regülasyonu. bölgesi. Şekil 2: Zener diyotun akım-gerilim karakteristiği

DAİRESEL HAREKET Katı Cisimlerin Dairesel Hareketi

Multivibratörler. Monastable (Tek Kararlı) Multivibratör

<<<< Geri ELEKTRİK AKIMI

ANALOG ELEKTRONİK - II

BLM1612 DEVRE TEORİSİ

ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ FİZİK II LABORATUVARI DENEY 2 TRANSFORMATÖRLER

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜÇ ELEKTRONİĞİ 9. HAFTA

Su Yapıları II Aktif Hacim

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

T.C. ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK - ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELN3304 ELEKTRONİK DEVRELER LABORATUVARI II

4. ÜNİTE ALTERNATİF AKIMDA GÜÇ

DENEY 3 TRANZİSTORLU KUVVETLENDİRİCİ DEVRELER

BÖLÜM II DALGA ŞEKİLLENDİRİCİLER

1. RC Devresi Bir RC devresinde zaman sabiti, eşdeğer kapasitörün uçlarındaki Thevenin direnci ve eşdeğer kapasitörün çarpımıdır.

Bilmek istediğiniz herşey B tipi kaçak akımlar

ALTERNATİF AKIMIN TANIMI

TEK FAZLI VE ÜÇ FAZLI KONTROLSÜZ DOĞRULTUCULAR

Transkript:

DADA DÖNÜŞÜRÜCÜLER (DA Kıyıcı, DA Gerilim Ayarlayıcı) DA gerilimi bir başka DA gerilim seviyesine dönüşüren devrelerdir. Uygulama Alanları 1. DA moor konrolü 2. UPS 3. Akü şarjı 4. DA gerilim kaynakları Özellikleri 1. am konrollü elemanlarla gerçekleşirilir 2. Giriş kaynağıdan yalıılmış veya yalıılmamış çıkış gerilimi üreebilirler 3. Çıkış geriliminde AA bileşenler bulunur. Doğrusal Gerilim Regülaörleri Yük akımı baz akımı i B ile doğru oranılıdır. ransisör akif bölgede, yani ayarlı direnç bölgesinde çalışır. V R i i i 0 L L L B V CE R L R L Akif bölgede çalışan bir ransisörün kayıpları bu sisemi düşük verimli yapar. P kayıp CE L

Anaharlamalı Dönüşürücüler (SMPS) 1. Çok az bileşen içerir, 2. Sağlamdır, 3. Elekromagneik gürülüleri azdır, 4. Yüksek verimlidir. Güç elemanı (ransisör) elekronik anahar olarak çalışır (doyumda veya kesimde). Bu devrelere genellikle DA kıyıcı denir. Aşağıdaki devrede ransisörün periyodik olarak açılıp kapanmasıyla alaki çıkış gerilimi oluşur. Bu gerilimin oralaması veya DA bileşeni; D 1 1 V v () d V d V D 0 0 0 0 i i R L R L ileim kesim D (1D) Darbe oranı (Duy raio=d) on on D on f on off Yük akım ve geriliminin büyük AA bileşenler içermesi devrenin bu haliyle kullanışsız olduğunu, filre devrelerine ihiyaç duyduğunu gösermekedir.

C i C i 0 R L Yüke paralel büyük değerli bir kondansaör eklenirse gerilim dalgalanması konrol edilebilir. Faka V c = iken anahar kapaılırsa, kaynak akımı çok yüksek değerlere çıkıp yarıilekene zarar verir.. L C i C i 0 R L Akımın yükselmesini engellemek için kaynağa seri bir bobbin bağlanırsa, anahar açıldığında bobbin üzerindeki gerilim çok büyük değerlere çıkıp yarıilekene zarar verir.. D L C i C i 0 R L Serbes geçiş diyodu (FWD) eklenirse, anahar açıldığında bobin akımı akmaya devam eder. Yüksek anaharlama frekanslarında yük gerilimi dalgalanması küçük değerlere düşer. Anaharlamalı Dönüşürücüler (SMPS) günümüzde yaygın olarak, bilgisayar güç kaynakları, LCD elevizyonlar, moniörler, pil şarj devrelerinde kullanılmakadır. Anaharlama frekansları genellike 20kHz in üzerindedir.

Endükanslı Dönüşürücüler Bu dönüşürücüler, bir akif (ransisör), bir pasif (diyo) güç elemanı ile bir endükansın farklı şekilde bağlanmasıyla elde edilir. Bu dönüşürücülerin çalışma prensibi endükansın enerji depolaması ve akarması prensibine dayanır. Endükans akımı ana akımı aşıdığı için, ek yönlüdür ve aynı zamanda mıknaıslanma akımıdır. Doyumun engellenmesi, maliyein düşürülmesi için genellikle hava aralıklı endükanslar kullanılır. Ana akımı belirleyen endükans akımı, endükans değerine ve anaharlama frekansına bağlı olarak kesinisiz (sürekli, CCM) veya kesinili (süreksiz, DCM) olarak seçilebilir. Uygulamalarda güç akarımının çok iyi olduğu CCM modu daha çok ercih edilir. CCM DCM a) Kesinisiz akım modu a) Kesinili akım modu Yüke paralel bağlanan yeerince büyük kondansaör çıkış geriliminin sabi kalmasını sağlar. Endükans üzerindeki oralama gerilim ve akım Bazı devrelerde, endükans enerji depolamada kullanılır. Aşağıdaki Şekildeki devreyi göz önüne alınız. Endükansın üzerine sabi V gerilimi uygulanmışır. Endükans gerilimi şöyle verilir. v L dil L d 1 i v d i L L L0 L 0

Kararlı çalışma durumunda endükans üzerindeki gerilimin poziif ve negaif alanları birbirine eşiir veya oralaması sıfırdır. Aynı zamanda, endükans akımındaki arma ve azalma mikarı dolayısıyla endükansın aldığı ve verdiği enerji mikarı eşiir. Kapasiör üzerindeki oralama gerilim ve akım Bazı güç elekroniği devrelerinde kapasiörler enerji deposu olarak kullanılırlar. Aşağıdaki devrede sabi bir akım kapasiör üzerinden akmakadır. Kapasiör gerilimi şöyle verilir: dvc ic C d 1 v i d v C C C 0 C 0 Kararlı çalışma durumunda kapasiör üzerindeki akımın poziif ve negaif alanları birbirine eşiir veya oralaması sıfırdır. Aynı zamanda, kapasiör gerilimdeki arma ve azalma mikarı dolayısıyla kapasiörün aldığı ve verdiği enerji mikarı eşiir.

Öze : Kararlı Durumda; 1. Endükans akımı periyodikir. i ()() i L L 2. Oralama endükans gerilimi sıfırdır. Değilse, endükans akımı devamlı arar ve kararlı durum sağlanmaz. 3. 1 VL vl() d 0 4. Oralama kapasiör akımı sıfırdır. Değilse, kapasiör gerilimi devamlı arar ve kararlı durum sağlanmaz. 1 IC ic () d 0 V g Devre Kararlı Durumda C L v L_avg = 0 i C_avg = 0 v L v 1 d Alanlar eşi v 2 Vol sn dengesi: V 1 d V 2 (1d) = 0 i C Alanlar eşi

Anaharlamalı dönüşürücüler (ideal) kayıpsızdır. Giriş Gücü P i = v i i i_avg i i v i Swichingmode DC/DC converer i O R L v O Çıkış Gücü P o = v o i o = v o 2 /R L Güç Dengesi P g = P o v g i g_avg = v o 2 /R L Anaharlamalı DADA dönüşürücüler ideal DA ransformaördür. i i_avg i O N = v o /v i 1:N DA ransformaör R L v O i i_avg = i o v o /v i = N i o

DADA Düşürücü (BUCK) Dönüşürücü v L D L C i C i 0 R L Yukarıdaki anaharlamalı dönüşürücüye LC elemanlarının eklenmesi ile alçak geçiren filre oluşurularak aşağıdaki BUCK dönüşürücü elde edilir. Devrenin analizi; 1. ransisör ileimde (=on) İleimde kalma süresi on =D v L = Bobin akımı lineer başlangıç değerinden en büyük değerine lineer olarak arar. Yukarıdaki denklemin çözümü ile 2. ransisör kesimde (=off) Diyo ileimdedir. İleimde kalma süresi off =(1D) v L = Bobin akımı ileim aralığındaki son değerinden lineer olarak azalır. Yukarıdaki denklemin çözümü ile

v L D I Lmax I 0 I Lmin I L i C Q I L /2 I L /2 v C Anaharın açık ve kapalı olma durumunda endükans üzerindeki akım değişimleri eşi olacağından;

2.yol Kararlı çalışmada endükans üzerindeki gerilimin oralama değeri sıfır olacağından; dil L L L d 0 0 v L v d L di d 0 D 0 ()()()() V V d 0 V d V V D V D i 0 0 i 0 0 D ()() V V D V D i V D V 0 0 0 i 0<D<1 Sürekli ileim durumunda çalışan düşürücü dönüşürücü bir DC rafo gibi düşünülebilir. rafonun sarım oranı sürekli ve elekronik olarak 0 ile 1 değeri arasında anaharın darbe oranı kullanılarak konrol edilebilir. Sürekli çalışmada oralama kapasiör akımı sıfır olacağından, oralama endükans akımı oralama yük akımına eşiir.

Sürekli Çalışma için Endükans değerinin bulunması Endükans akımının en büyük ve en küçük değerleri; Sürekli çalışma iseniyorsa min >0 olmalıdır. min =0 durumunda sınır çalışma gerçekleşir.

Kapasiör Değerinin Bulunması Devrede kondansaörün şarjı veya deşarjı amamen endükans akımın dalgalanmasına bağlıdır. Çıkış akımına göre endükans akımının fazla olması kondasaörün şarjına, Çıkış akımına göre endükans akımının az olması kondasaörün deşarjına neden olur. Ayrıca kondansaör değeri frekansla azalır. grafiğinde, aralı alan enerjisi( Q a kondansaöre akarılmalıdır ki yük uçlarındaki gerilim sabi kalsın. Çıkışın gerilimindeki dalgalanmalar azalmak için, alçak geçiren filre frekansı ( 1 f c 2A ApLC w f ) anaharlama frekansından çok küçük seçilmelidir ( fc << f ).

DADA Yükselici (BOOS) Dönüşürücü v L D i C i 0 C R L Devrenin analizi; 1. ransisör ileimde (=on) İleimde kalma süresi on =D v L = Bobin akımı lineer başlangıç değerinden en büyük değerine lineer olarak arar. Yukarıdaki denklemin çözümü ile 2. ransisör kesimde (=off) İleimde kalma süresi off =(1D) Diyo ileimdedir. v L =v i v 0 Bobin akımı ileim aralığındaki son değerinden lineer olarak azalır. Yukarıdaki denklemin çözümü ile

v L D I Lmax I 0 I L I Lmin i C v C Anaharın açık ve kapalı olma durumunda endükans üzerindeki akım değişimleri eşi olacağından;

2.yol Kararlı çalışmada endükans üzerindeki gerilimin oralama değeri sıfır olacağından; dil L L L d 0 0 v L v d L di d 0 D 0 0 ()()()() V d 0 V V d V D V V D i i 0 i i 0 D V D ()() V V D i V V i 1 1 D i 0 0<D<1 Sürekli ileim durumunda çalışan yükselici dönüşürücüde çıkış gerilimi giriş geriliminden daha büyükür. 5 oranındaki arış bir sınır olarak kabul edilebilir, daha yüksek oranlarda anaharlama kayıpların çok arması ve diyokapasiör akımları büyük epe değerlerine çıkabilir. Çıkış gücü, giriş gücü ifadelerinin anımlanmasıyla, oralama akım ve endükans akımları bulunabilir. Çıkış gücü; Dönüşürücünün kayıpsız olduğu düşünülürse; Endükans akımının en büyük ve en küçük değerleri;

Sürekli Çalışma için Endükans değerinin bulunması Sürekli çalışma iseniyorsa min >0 olmalıdır. min =0 durumunda sınır çalışma gerçekleşir. Kapasiör Değerinin Bulunması Diyo akımının dalgalılık bileşeninin amamının capasiör içerisinden ve oralama değerinin de yük üzerinden akması gerekmekedir. D süresi boyunca diyo akımı sıfırdır. Yük akımı kapasiör arafından sağlanmalıdır. i c = i d i 0 Q I 0 Q D

ASARIMLARDA GÖZÖNÜNDE BULUNDURULMASI GEREKENLER 1.Yüksek anaharlama frekansları L ve C değerlerini düşürür, faka anaharlama kayıpları arırır. 2. İndükansın çekirdeği I Lmax için saurasyona ( doyuma) geçmemeli. 3.En düşük yük akımı için sürekliliği sağlayabilecek bir endükans değeri(l=1.25l min ) seçilmelidir. 4. Dalgalılık fakörünü düşürmek için uygun bir C seçilir. Genelde bu dalgalanma fakörü 1% den az olmalıdır.