DİJİTAL KONTROLLÜ LABORATUVAR GÜÇ KAYNAĞI TASARIMI

Benzer belgeler
DC DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

Yükseltici DA Kıyıcılar, Gerilim beslemeli invertörler / 12. Hafta

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

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

ELM 331 ELEKTRONİK II LABORATUAR DENEY FÖYÜ

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Deney 10: Analog - Dijital Dönüştürücüler (Analog to Digital Converters - ADC) Giriş

T.C. KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Güç Elektroniği Ders notları Prof. Dr. Çetin ELMAS

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

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ GÜÇ ELEKTRONİĞİ LABORATUVAR DENEY # 1

Anahtarlama Modlu DA-AA Evirici

Güç elektroniği elektrik mühendisliğinde enerji ve elektronik bilim dalları arasında bir bilim dalıdır.

TEK FAZLI VE ÜÇ FAZLI KONTROLSÜZ DOĞRULTUCULAR

EEM211 ELEKTRİK DEVRELERİ-I

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

ELEKTRİK DEVRELERİ-2 LABORATUVARI VIII. DENEY FÖYÜ

DOĞRULTUCULAR VE REGÜLATÖRLER

Geliştirilmiş ZCZVT-PWM DC-DC Yükseltici Dönüştürücü

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü ELK 2008 DEVRELER II LABORATUARI

ELEKTROLİZ YAPMAK İÇİN PI DENETİMLİ SENKRON DA-DA DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI

DENEY 7 DALGALI GERİLİM ÖLÇÜMLERİ - OSİLOSKOP

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK LABORATUVARI-II DENEY RAPORU

DENEY NO : 2 DENEY ADI : Sayısal Sinyallerin Analog Sinyallere Dönüştürülmesi

EVK Enerji Verimliliği, Kalitesi Sempozyumu ve Sergisi Haziran 2015, Sakarya

Bu deneyde kuvvetlendirici devrelerde kullanılan entegre devre beslemesi ve aktif yük olarak kullanılabilen akım kaynakları incelenecektir.

DENEY 9: JFET KARAKTERİSTİK EĞRİLERİ

1.1. Deneyin Amacı: Temel yarı iletken elemanlardan, diyot ve zener diyotun tanımlanması, test edilmesi ve bazı karakteristiklerinin incelenmesi.

DC motorların sürülmesi ve sürücü devreleri

Ders 04. Elektronik Devre Tasarımı. Güç Elektroniği 1. Ders Notları Ege Üniversitesi Öğretim Üyesi Yrd.Doç.Dr. Mehmet Necdet YILDIZ a aittir.

Bölüm 12 İşlemsel Yükselteç Uygulamaları

ELEKTRONİK-2 DERSİ LABORATUVARI DENEY 1: Doğrultucu Deneyleri

Bölüm 1 Güç Elektroniği Sistemleri

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

Elektrik Devre Temelleri 3

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Ders İçerik Bilgisi. Dr. Hakan TERZİOĞLU Dr. Hakan TERZİOĞLU 1

Alçaltıcı DA-DA Çevirici Analiz ve Tasarımı

Op-Amp Uygulama Devreleri

FAZ KİLİTLEMELİ ÇEVRİM (PLL)

EEM 202 DENEY 9 Ad&Soyad: No: RC DEVRELERİ-II DEĞİŞKEN BİR FREKANSTA RC DEVRELERİ (FİLTRELER)

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

ELEKTRONİK DEVRE ELEMANLARI

Statik güç eviricilerinin temel görevi, bir DA güç kaynağı kullanarak çıkışta AA dalga şekli üretmektir.

Değişken Doğru Akım Zaman göre yönü değişmeyen ancak değeri değişen akımlara değişken doğru akım denir.

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

AREL ÜNİVERSİTESİ DEVRE ANALİZİ

Deney 3 5 Üç-Fazlı Tam Dalga Tam-Kontrollü Doğrultucu

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

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

ELEKTRİK DEVRELERİ-2 LABORATUVARI VII. DENEY FÖYÜ

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

Şekil 5.1 Opamp Blok Şeması ve Eşdeğer Devresi

Şarj Dengeleme Sistemleri İçin Çift Yönlü Flyback Devresi Tasarımı

Şekil 5-1 Frekans modülasyonunun gösterimi

Gerilim beslemeli invertörler, akım beslemeli invertörler / 13. Hafta. Sekil-7.7 de endüktif yükte çalışan PWM invertör görülmektedir.

GELENEKSEL GÜÇ KATSAYISI DÜZELTME DEVRELERİ İLE KÖPRÜSÜZ GÜÇ KATSAYISI DÜZELTME DEVRELERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Algılayıcılar (Sensors)

DENEY 4: SERİ VE PARALEL REZONANS DEVRELERİ

Güneş Panelleri için Yüksek Verimli Maksimum Güç Noktası İzleyicisi (MPPT)Tasarımı

ANAHTARLI RELÜKTANS MOTORUN SAYISAL HIZ KONTROLÜ

Geçmiş yıllardaki vize sorularından örnekler

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

DENEY 3: DOĞRULTUCU DEVRELER Deneyin Amacı

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

DENEY 2: ALTERNATİF AKIM DEVRELERİNDE GÜÇ VE GÜÇ KATSAYISI

BÖLÜM 2 İKİNCİ DERECEDEN FİLTRELER

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

DENEY 3 Kırpıcı ve Kenetleyici Devreler

OP-AMP UYGULAMA ÖRNEKLERİ

12. DC KÖPRÜLERİ ve UYGULAMALARI

4.1. Deneyin Amacı Zener diyotun I-V karakteristiğini çıkarmak, zener diyotun gerilim regülatörü olarak kullanılışını öğrenmek

BLM1612 DEVRE TEORİSİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOULU

SCHMITT TETİKLEME DEVRESİ

DA-DA Boost Dönüştürücü Tasarımı ve Gerçeklenmesi Design and Implementation of DC-DC Boost Converter

Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü

Multisim ile İlgili Temel Bilgiler

dirençli Gerekli Donanım: AC güç kaynağı Osiloskop

DENEY FÖYÜ 7: Seri ve Paralel Rezonans Devreleri

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

EEM220 Temel Yarıiletken Elemanlar Çözümlü Örnek Sorular

6. DİJİTAL / ANALOG VE ANALOG /DİJİTAL ÇEVİRİCİLER 1

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi E SINIFI İNVERTERLİ MUTFAK TİPİ BİR İNDÜKSİYON ISITMA UYGULAMASI

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

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK LABORATUVARI-II DENEY RAPORU AKTİF FİLTRELER

Ölçme Kontrol ve Otomasyon Sistemleri 8

Metal Oksitli Alan Etkili Transistör (Mosfet) Temel Yapısı ve Çalışması

DENEY 5: İŞLEMSEL YÜKSELTEÇLER ve UYGULAMA DEVRELERİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Power Electronic Circuits (Güç Elektroniği Devreleri)

MİKROİŞLEMCİ İLE A/D DÖNÜŞÜMÜ

ELEKTRİK DEVRELERİ-2 LABORATUVARI VI. DENEY FÖYÜ

Mekatronik Mühendisliği Lab1 (Elektrik-Elektronik) Ohm-Kirchoff Kanunları ve AC Bobin-Direnç-Kondansatör

Direnç(330Ω), bobin(1mh), sığa(100nf), fonksiyon generatör, multimetre, breadboard, osiloskop. Teorik Bilgi

Tam Köprü PSPWM DC-DC Dönüştürücülerin Karşılaştırılması. Comparison of the Full Bridge PSPWM DC-DC Converters

Çukurova Üniversitesi Biyomedikal Mühendisliği

Belirsiz Katsayılar Metodu ile PWM Kontrollü Buck Tipi Dönüştürücü Devre Analizi

EEM 202 DENEY 8 RC DEVRELERİ-I SABİT BİR FREKANSTA RC DEVRELERİ

DENEY 1 DİYOT KARAKTERİSTİKLERİ

ANALOG FİLTRELEME DENEYİ

Transkript:

DİJİTA KONTROÜ ABORATUVAR GÜÇ KAYNAĞI TASARIMI Özlem ÖZDEN 1, Yankı DURU 2, Sinan ZENGİN 2, Mutlu BOZTEPE 2 1 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.Ş., 45030, Manisa 2 Ege Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği, 35100 Bornova, İzmir ozlemozden.74@gmail.com, yanki1220@gmail.com, zengin.sinan@hotmail.com, mutlu.boztepe@gmail.com ÖZET Uzun yıllar güç kaynağı pazarına egemen olan doğrusal güç kaynaklarının yerini günümüzde yüksek verim, düşük maliyet,hafiflik, küçük boyut ve esneklik gibi avantajları ile anahtarlamalı güç kaynakları doldurmuştur. Son yıllarda hemen her alanda olduğu gibi, anahtarlamalı güç kaynaklarının da yazılım bileşeni içerdiği ve bu sayede programlanabilme, uzaktan izlenip kontrol edilebilme gibi çeşitli akıllı fonksiyonlara sahip olduğu gözlenmektedir. Ancak bütün bu özelliklerin elde edilebilmesi için öncelikle dijital olarak kontrol edilebilen bir anahtarlamalı dc-dc dönüştürücü tasarımına ihtiyaç bulunmaktadır. Bu çalışmada çıkış gerilimi 0-30 V, çıkış akımı 0-5 A arasında ayarlanabilen dijital kontrollü bir Buck dönüştürücü tasarımı anlatılmaktadır. Tasarlanan dönüştürücü sadece sabit gerilim değil, aynı zamanda sabit akım kipinde de çalışabilmektedir. Gerçekleştirilen prototip üzerinde alınan ölçümler teorik hesap sonuçlarıyla karşılaştırılmış ve tasarlanan 150W gücündeki güç kaynağının başarılı bir şekilde çalıştığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Dijital güç kaynağı,buck dc-dc dönüştürücü, Dijital kontrol beraberinde getirir. Şekil-1 de görülen anahtarlamalı güç kaynağında da seri transistör olmasına karşın, transistörtam iletimde veya tam kesimde olacak şekilde anahtar gibi çalıştığı için ideal olarak sıfır kayıp ile görevini yerine getirebilmektedir. Pratikte anahtarlama ve iletim kayıpları olmasına karşın verim yine de doğrusal topolojilere göre daha yüksek olmaktadır.öte yandan ağırlık, hacim, maliyet ve kontrol edilebilirlik gibiönemli avantajları nedeniyle anahtarlamalı güç kaynakları günümüzde pazara egemendir[1]. Diğer taraftan son yıllarda Endüstri 4.0 gibi yönelimlerle birlikte siber-fiziksel nesnelerin yazılım ile uzaktan izlenebilmesi ve kontrol edilebilmesi ihtiyacı ortaya çıkmaktadır [2]. Bu nesnelerin içerisinde güç kaynakları da bulunduğundan dijital kontrollü ve akıllı güç kaynaklarının tasarlanmasına gereksinim doğmaktadır. 1. GİRİŞ Doğrusal voltaj regülatörlerinde seri bir geçiş transistörü bulunur. Ancak bu seri transistörün akımı yük akımına eşit, gerilimi ise giriş-çıkış gerilimlerinin farkı kadardır. Dolayısıyla üzerinde çok büyük miktarda ıs kaybı oluşur ve bu durum verimsiz bir çalışmayı Şekil 1. Buck DC/DC dönüştürücü. Dijital kontrollü güç kaynakları kendi çalışma parametrelerini de gerçek zamanlı değiştirme yeteneğine sahiptirler. Örneğin Wei ve Horowitz

[3] yaptıkları bir çalışmada dijital kontrollü bir senkron buck dönüştürücü tasarlayıp ve anahtarlama frekansını yüke göre adaptif olarak değiştirerek verimi geniş bir çalışma sahasında %90 ın üzerinde tutmuşlardır. Park ve Hwang [4] dijital kontrol edilen bir buck-boost dönüştürücü ile bir ED sürücü devresi üzerinde çalışmışlardır. Abbasi [5] ise 8-bit STM işlemci ile bir buck dönüştürücünün dijital kontrol sistemi modelleme ve tasarımını göstermiştiriteratürde dijital güç dönüştürücü performansını iyileştirmek, verimini artırmak, doğrusal olmayan kontrol ve interleaved vb. gibi yeni teknikleri uygulamak üzerine daha birçok çalışma mevcuttur [6-9]. Bu çalışmada bir buck dönüştürücünün akım ve gerilim kipinde çalıştırılması konusu incelenecektir. Bu amaçla öncelikle devre tasarımı anlatılmış, daha sonra STM32F4 ARM işlemcisi ile gerçekleştirilenprototip tasarımdan alınan deneysel ölçümler sunulmuştur. 2. BUCK DÖNÜŞTÜRÜCÜ TASARIMI Şekil 1 de verilen Buck dönüştürücüde giriş gerilimi V g, çıkış gerilimi V o ve yük direnci R ile gösterilmiştir. Q anahtarının görev oranı (duty cycle) d(t)değiştirilerek V o gerilimi sıfırdan başlayarak giriş gerilimine kadar değiştirilebilmekte ve böylece güç kontrolü yapılabilmektedir. D diyodu akım serbest geçişini (freewheeling) sağlarken, çıkışta bulunan 2.derece C filtre ise anahtarlama sonucu oluşan yüksek frekanslı gerilim/akım bileşenlerinin yüke ulaşmasını engellemektedir. Gereken endüktans ve kapasite değerleri çıkışta istenengerilim dalgalılık (ripple) değerine göre hesaplanmaktadır. Transistör ve diyot elemanlarının seçimi yapılırken devrenin maksimum gücünde bu elemanların akım ve tepe gerilimleri temel alınmaktadır. Tasarımda giriş geriliminin 30V değerinde sabitbir dcgerilim olduğu kabul edilmiştir. Çıkış gerilimi ise 0-30V arasında ayarlı dc olması gerektiğinden,sürekli iletim kipinde (CCM, Continues Conduction Mode) çalışma göz önüne alınır ise, görev oranının, Vo D = (1) Vg ilişkisine göre 0 ile 1 arasında değişmesi gerektiği görülür. Benzer şekilde yük direnci R de V o /I o eşitliği gereği 0 ile sonsuz arasında değişmektedir. Ancak yük direnci sonsuz olursaccm kipinde çalışabilmek için [10], ( 1 D) R = (2) 2 f eşitliği gereği sonsuz değerli bir bobin kullanılması sonucu çıkmaktadır. Bu mümkün olamayacağından endüktans değerinin belirlenmesinde bobin akım dalgalılığı baz alınarak bir seçim yapılabilir. Bunun için en kötü durum olan V o =0 durumunda ve tam yükte tepeden-tepeye bobin akım dalgalılığı yük akımının %20 si olarak seçilirse, f=100khz ve D=1 için V V g o = DT = ( 1)( 10µ ) = 300µ H (3) ΔI s 30 0 1 elde edilir. Burada T s =1/f anahtarlama periyodudur. Çıkış kondansatörünün değeri ise aşağıdaki eşitlik ile hesaplanabilir [10], C ΔI T ΔV s = (4) 8 o

eşitlikte ΔV o tepeden tepeye çıkış gerilim dalgalılığıdır. %1 oranında dalgalılık için C kondansatörünün değeri 4 µf olarak hesaplanır. Ancak gerçek kondansatörlerin Eşdeğer Seri Direnç (ESR) değerleri yüzünden dalgalılık arttığından 4 µf tan daha büyük bir kondansatör değeri seçilmelidir. 3. KONTRO SİSTEMİ TASARIMI Gerilim kontrollü bir buck dönüştürücü için kontrol girişi d(s) den çıkış gerilimi V o a olan G vd (s)transfer fonksiyonu periyodik ortalama alma yöntemiyle aşağıdaki gibi elde edilebilir [11], G vd Vg ( s) Vg ( s) = == d( s) 2 s C + s R + 1 (5) Bu denklem standart form olan Eşitlik (6) ile benzeştirilerek transfer fonksiyonunun ωdoğal frekansı, Q kalite faktörü ve G d0 dc kazancı kolayca elde edilebilir, Gd 0 G( s) = 2 (6) s s + + 1 ωo Qωo elde edilen parametreler şu şekildedir: 1 ω = (7) o C C Q = R (8) G d 0 = V g (9) Bu transfer fonksiyonu ile kontrol sistemi bode diyagramları çizilerek kontrolcü tasarımları yapılabilir. 3.1. Gerilim Denetleyicisi Sabit gerilim kipinde,şekil-2 den görüleceği üzere, dönüştürücü çıkış gerilimi V o bir analog-dijital dönüştürücü yardımı ile ölçülür ve yazılım ile belirlenen referans gerilimden çıkarılarakv err olarak isimlendirenhata değeri elde edilir. PI denetleyicisi bu hata değerini sıfırlayacak şekilde kontrol sinyalini üreterek buck dönüştürücüye görev oranı D olarak uygular. Böylece buck dönüştürücü çıkış gerilimi her zaman V ref gerilimini takip etmektedir. Eğer V ref gerilimi sabit tutulursa hangi yük değeri bağlanırsa bağlansın buck dönüştürücü çıkış gerilimi sabit kalacaktır. Ancak yük direnci çok küçük değerlere inerse bu durumda gerilim sabit olduğundan çıkış akımı buck dönüştürücünün sınırlarının dışında çıkabilir. Bu nedenle kontrol sistemine bir akım denetleyici de eklemek gereklidir. 3.2. Akım Denetleyicisi Şekil-3 te görüldüğü gibi, akım denetleyicisi gerilim denetleyicisine benzer şekilde çalışmaktadır. Çıkış akımı bir sensör ile algılandıktan sonra A/D dönüştürücü ile dijitale çevrilir ve akım referansı I ref ten çıkarılarak akım hatası bulunur. Akım PI kontrolcüsü hatayı sıfırlayacak şekilde bir kontrol sinyali üretir ve bu değer görev oranı D olarak buck dönüştürücüye uygulanır. Böylece akım referansı I ref aracılığıyla dönüştürücü çıkış akımının sınırlanması mümkündür. Şekil 2. Sabit gerilim kontrol blok diyagramı Şekil 3. Sabit akım kontrol blok diyagramı

Şekil 5. Sabit gerilim kontrol blok diyagramı Şekil 4. Akım- gerilim kontrol blok diyagramı Gerçek bir güç kaynağında her iki kontrolcü birlikte çalışmak durumundadır. Bu nedenle gerilim ve akım kontrolcüleri Şekil-4 te görüldüğü gibi paralel olarak birleştirilebilir. Her iki kontrolcü de birbirinden bağımsız olarak çalışabilmektedir. Ancak buck dönüştürücüye kontrol çıkış değerien küçük olan seçilerek gönderilmektedir. Böylece görev oranı üzerinden buck dönüştürücünün V ref ve I ref ile belirtilen sınırların dışında çıkması engellenerek güvenli bir çalışma elde edilmektedir. 4. DENEYSE ÇAIŞMAAR Gerçekleştirilen prototip buck dc-dc dönüştürücü STM32F4 Discovery kiti ile kontrol edilmiştir. Çıkış gerilimi bir rezistif gerilim bölücü ile çıkış akımı ise A-25-NP akım sensörü ile ölçülmüştür. endüktansı ETD29/16/10 nüvesine 1mm telden 60 tur sarılarak elde edilmiştir. Diğer özellikler Tablo- 1 de verilmektedir. Tablo 1. Prototip teknik özellikleri Parametre Değer Giriş gerilimi, V g 30V Çıkış gerilimi, V o 0-18V Maks. çıkış akımı, I o,max 5A Endüktans, 300 uh Kondansatör, C 100uF Mosfet, Q IRFZ44N Diode, D MUR20200CT Anahtarlama frekansı, f 100 khz Mosfet sürücü olarak TP250 entegresi kullanılmış ve beslemesi izole bir 15V gerilim kaynağından alınmıştır. Yük olarak 100W gücünde ayarlı direnç kullanılmıştır. Prototip devrenin görünüşü Şekil-5 te verilmektedir. Sabit gerilim kipinde alınan deneysel ölçümler Şekil-6 ta grafik olarak sunulmaktadır. Görüldüğü üzere gerilim referansı 5V, 10V ve 18V değerlerine getirilerek 5A e kadar farklı çıkış akımlarında çıkış gerilimi ölçülmüş ve referans gerilim değeriyle birlikte çizilmiştir. Sonuçlar beklenen değerlerle çok uyumlu şekildedir. Bu test yapılırken akım referansı, en büyük değerinde olan 5A de tutulduğundan çıkış akımı 5A i geçememektedir. Akım kontrolünü test etmek için yapılan deneylerin sonuçları ise Şekil- 7 de verilmektedir. Akım referansı 1A, 2A ve 4A değerlerine getirilerek, farklı çıkış gerilimlerinde devrenin çıkış akımı ölçülmüştür. Şekilden görüldüğü üzere tasarlanan devre, çıkış akımını sabit değerde tutma görevini başarıyla gerçekleştirmektedir. Bu test sırasında gerilim referansı,en büyük değeriolan 30 V tatutulduğundan çıkış gerilimi 30 V u aşmamaktadır.

Şekil 8. Akım referansını üretme blok diyagramı Şekil. 6. Sabit gerilim kipinde çıkış akım gerilim grafiği. Şekil 9. Arama tablosu kipinde çalışma 5. SONUÇ Şekil 7. Sabit akım modunda çıkış akım-gerilim grafiği. Şekil-6 ve Şekil-7 den de görüleceği üzere sabit akım ve sabit gerilim kipinde dijital kontrollü güç kaynağı çok az bir hatayla istenilen akım ve gerilim değerlerinde çalışabilmektedir. Öyleyse istenen gerilim ve akım değerleri bir arama tablosu olarak yazılıma eklenir ve Şekil-8 de gösterildiği gibi ölçülen gerilim değerine göre arama tablosundan akım referansı okunursa istenilen akımgerilim karakteristiğine sahip bir güç kaynağı elde edilebilir. Şekil 9 da kısmi gölgeli olan bir güneş pili akım-gerilim eğrisi ile ölçüm sonuçları birlikte verilmiştir. Görüldüğü üzere tasarlanan sistem verilen bir arama tablosundaki akım ve gerilim değerlerini çok iyi bir şekilde takip edebilmektedir. Bu çalışmadabuck tipi bir dc-dc dönüştürücünün kontrolü STM32F4 ARM işlemci ile gerçekleştirilmiştir. Çıkış gerilimi 0-30V ve çıkış akımı maksimum 5A olacak şekilde eleman değerleri seçilmiştir. Anahtarlama frekansı 100kHz olarak belirlenmiş ve böylece dijital kontrol bant genişliğinin 10kHz civarında yapılabilmesine olanak sağlanmıştır. Yapılan deneysel çalışmalardan, dijital kontrol edilen bir güç kaynağının akım ve gerilim referanslarının yazılım ile kolaylıkla değiştirilebildiği ve prototip devrenin başarılı bir şekilde çalıştığı görülmüştür. ARM işlemcisini seri port, USB arabirim veya Wi-Fi ile dış erişimeaçarak dijital güç kaynağının parametrelerini uzaktan değiştirmek ve böylece otomasyona bağlamak mümkündür. Öte yandan sadece yazılımda yapılacak ilavelerle tasarlanan sistemin bir fotovoltaik modül emulatörüne dönüştürülmesi

veya droop control yöntemini sisteme entegre ederek 2 veya daha fazla cihazıneşit güç paylaşımı şartlarında paralel bağlanması da olanaklıdır. 6. REFERANSAR Very arge Scale Integration (VSI) Systems, Vol.25(2), pp.783-787, 2017. [10] Daniel Hart, Power Electronics, McGraw-Hill, 2010. [11] R.W.Erickson, D.Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 2001. [1] A. I. Pressman, Switching power supply design, 2nd Ed., McGraw- Hill, 1998. [2] Alçın, S. "ÜRETİM İÇİN YENİ BİR İZEK: SANAYİ 4.0". Journal of ife Economics 3, sf. 19-30, 2016. [3] G. Wei, M. Horowitz, A Fully Digital, Energy-Efficient, Adaptive Power- Supply Regulator, IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 34, No.4, pp.520-528, 1999. [4] J. Park, I. Hwang, A Current-Mode Digital Controlled Buck-Boost DC-DC Converter for ED Driver, IDEC Journal of Integrated Circuits and Systems, Vol.3, No.1, January 2017. [5] M.U. Abbasi, Digital Control Of A Buck Converter Using An 8 Bit STM Microcontroller, Int. Journal Of Scientific & Technology Research, Vol. 6, Iss. 4, April 2017. [6] X.Zhao, C.Chang, Y.i, Z.Zhou, "Analysis of nonlinear phenomena in digital integral-controlled Buck converters." IEEE Region 10 Conference (TENCON), pp. 65-69, 2016. [7] M.Kanzian, M.Agostinelli, M.Huemer, "Modeling and Simulation of Digital Control Schemes for Two-Phase Interleaved Buck Converters", IEEE Austrochip Workshop on Microelectronics, pp. 7-12, 2016. [8] J.A.Prathap, T.S.Anandhi. "Digital Pulse Width Modulation Controlled DC-DC Buck Converter using VHD Coding." Journal of Analog and Digital Devices 2, no. 1 (2017). [9] C.S.Wu, H.H.ee, P.H.Chen, W.Hwang, Digital Buck Converter With Switching oss Reduction Scheme for ight oad Efficiency Enhancement, IEEE Transactions on