YTU - dc-dc dönüştürücülerde yumuşak anahtarlama teknikleri

emreyildirim83

ytü de yüksek lisans aşamasında verilen bir dersin ders notları.ileride ülkemizde çok önemli olacak bir konu olan yumuşak anahtarlama konusu çok iyi incelenmiş.güç elektroniği konusuna ilgisi olan arkadaşların mutlaka bir göz atmaları gerekir artık o basit anahtarlama devri kapanıyor:D bu arada daha bugün üye oldum teşekkürleriniz puanlarınız bana büyük bir ara gazı olacaktır:D işe yarar herşeyi burada paylaşacağım.aman puan vermeyi eksik etmeyin :D

------------------
DC- DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLERDE
YUMUŞAK ANAHTARLAMA TEKNİKLERİ

 Yumuşak Anahtarlama (SS) Teknikleri ve Bastırma Hücreleri (SC)

 Temel DC-DC Dönüştürücüler ve Kontrol Teknikleri

 Sıfır Akım ve/veya Gerilimde Anahtarlamalı (ZCS ve/veya ZVS) Pasif Rezonans Bastırmalı PWM DC-DC Dönüştürücüler

 Sıfır Akım ve/veya Gerilimde Anahtarlamalı (ZCS ve/veya ZVS) Aktif Rezonans Bastırmalı PWM DC-DC Dönüştürücüler

 Sıfır Akım ve/veya Gerilimde Geçişli (ZCT ve/veya ZVT) Aktif Rezonans Bastırmalı PWM DC-DC Dönüştürücüler

SOFT SWITCHING TECHNIQUES
IN DC-DC CONVERTERS

 Soft Switching (SS) Techniques and Snubber Cells (SC)

 Basic DC-DC Converters and Control Techniques

 Zero Current and/or Voltage Switching (ZCS and/or ZVS) PWM DC-DC Converters with Passive Resonant Snubber Cell

 Zero Current and/or Voltage Switching (ZCS and/or ZVS) PWM DC-DC Converters with Active Resonant Snubber Cell

 Zero Current and/or Voltage Transition (ZCT and/or ZVT) PWM DC-DC Converters with Active Resonant Snubber Cell

ÖZET

Yüksek güç yoğunluğu, hızlı geçiş cevabı ve kontrol kolaylığı nedeniyle, darbe genişlik modülasyonlu (PWM) DC-DC dönüştürücüler, endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha yüksek güç yoğunluğu ve daha hızlı geçiş cevabı, ancak anahtarlama frekansı arttırılarak sağlanabilmektedir. Fakat, frekans arttığında, anahtarlama kayıpları ve elektromanyetik girişim (EMI) gürültüleri de artmaktadır. O halde, frekansın arttırılabilmesi için, bu kayıp ve gürültülerin düşürülmesi gerekmektedir. Bu ise, ancak sert anahtarlama (HS) yerine bastırma hücreleri ile sağlanan yumuşak anahtarlama (SS) teknikleri kullanılarak gerçekleştirilebilmektedir. Bu nedenle, PWM dönüştürücülerin gelişmesi, artık SS sayesinde mümkün olmaktadır. Son yıllarda, yumuşak anahtarlama düşüncesi gittikçe artan bir şekilde cazibesini sürdürmektedir.

ABSTRACT

Pulse width modulated (PWM) DC-DC converters have been widely used in industry because of their high power density, fast transient response and ease of control. Higher power density and faster transient response can be achieved by increasing switching frequency. On the other hand, while the frequency rises switching losses and electromagnetic interference (EMI) noises increase. For this reason, it is required that these losses and noises must be decreased to increase the switching frequency. This aim can be realized by using the soft switching (SS) techniques implemented with snubber cells instead of hard switching (HS) techniques. Consequently, the improvement of PWM converters have been possible by means of only SS. The attraction of soft switching concept has been lasting increasingly in recent years.

YUMUŞAK ANAHTARLAMA (SS) TEKNİKLERİ VE BASTIRMA HÜCRELERİ (SC)

YUMUŞAK ANAHTARLAMA VE BASTIRMA HÜCRESİ KAVRAMI

Burada anahtarlama kavramı, örnek olarak seçilen omik yüklü bir DC kıyıcı ile düşük çıkışlı bir DC-DC dönüştürücü devresinin periyodik çalışmaları üzerinde incelenmiştir. Yarı iletken anahtarlama güç elemanı olarak bir Bipolar Transistör (BJT) kullanılmıştır.

Omik Yüklü bir DC Kıyıcı

Şekil 1’de anahtarlama elemanı olarak kullanılan BJT’nin v-i karakteristiği ile omik yüklü bir DC kıyıcının devre şeması ve temel dalga şekilleri görülmektedir.

Şekil 1(c)’den görüldüğü gibi, bir anahtarlama peryodu içerisinde BJT, iletim ve kesim ile anahtarlama olmak üzere 3 temel durumda bulunmaktadır. Anahtarlama durumu ise iletim ve kesime girme işlemlerinden oluşmaktadır.

Şekil 1. (a) BJT’nin v-i karakteristiği ile (b) omik yüklü bir
DC kıyıcının devre şeması ve (c) temel dalga şekilleri.

1. İletim Durumu : Güç anahtarının minimum gerilim düşümü altında maksimum akım geçirdiği ve doyumda çalışma denilen durumdur. Bu durum,
-----------------------------------------------------