Rehberim

Konvertör nedir??

ELEKTRONİK REHBERİM bölümü Elektronik Rehberim / Konvertör nedir?? konusu gösteriliyor Özet:KONVERTÖRLER Elektrik sistemlerinde bir yüke giden elektriksel gücün kontrol edilmesi gerekir. Bunun yapılması verimli bir biçimde olmalıdır.Bunun için geliştirilen metodları ...


Go Back   Rehberim > ELEKTRONİK REHBERİM > Elektronik Rehberim

Konvertör nedir??

Açılış Sayfam Yap Reklam Kayıt ol Konuları Okundu Kabul Et

  Sponsorlu Bağlantılar

Cevapla

Seo Seçenekler Stil
  #1  
Okunmamış 06-06-2006, 05:30 PM
Mustixa
Standart Konvertör nedir??

KONVERTÖRLER

Elektrik sistemlerinde bir yüke giden elektriksel gücün kontrol edilmesi gerekir. Bunun yapılması verimli bir biçimde olmalıdır.Bunun için geliştirilen metodları kapsayan bu makale bu verimliliğin en iyi şekilde nasıl kullanılabileceğini araştırmaktadır...

Gücün kontrol edilme yollarından birisi bir gerilim seviyesinden başka bir gerilim seviyesine güç dönüştürme işlemidir. Alternatif akımda (AA) dönüştürme işlemi transformatörlerle verimli olarak yapılmaktadır. Fakat transformatörler doğru akım (DC/DC) güç dönüşümü için kullanılmaz. Bu makalede DC-DC konvertörlerin yük akımı ve gerilimine göre incelenmesi amaçlanmıştır. Ancak incelemenin büyük bir bölümü anahtarlama modlu çalışan ve gerçekleştirdiği işlem açısından beş gruba ayırabileceğimiz. DC-DC konvertör çeşitlerine ayrılmıştır.

Gücün DC/DC dönüşümünün verimli olarak yapılabilmesi için anahtar mod konvertörlerine ihtiyaç vardır. Güç konvertörleri, reaktif elemanlar ve anahtarlardan meydana gelir. Çalışma prensibi devrede kullanılan anahtarların iletim ve kesim sürelerinin ayarlanması ile yapılır. Yükü besleyen gerilim frekansı büyük değerlerde ise pratik olarak yüke kesintisiz DC güç aktarımı mümkün olur. Bu tür konvertölerin tatmin edici işletimi, reaktif elemanların uygun konfigürasyona ve uygun anahtarlama metotlarına bağlıdır.



SEMBOLLER
fs = Anahtarlama frekansı

fo = Konvertör çalışma frekansı

fr = Rezonans frekansı

R = Kondaktör etkin yük direnci

n = Sarım oranı

Vs = Sekonder ortalama gerilimi

Is = Sekonder ortalama akımı

DITsı = Anahtar kesimde iken bobin akımının değişim süresi

DITs2 = Bobin akımının sıfır olduğu süre

VL = Ani yük gerilimi

IL = Yük akımı

D = Darbeleme görev oranı. Bir sistemde ortalama pals gücünün tepe pals gücüne oranı

PWM = Pals genişlik modülasyonu

Pd = Giriş Gücü

İLB = Ortalama bobin akımı

İL,tepe = Bobin akımının tepe değeri

İLB,max = Ortalama bobin akımının maksimum değeri

İOB = Sürekli ve süreksiz iletim durumundaki akım değeri

Lm = Trafo endüktansı

L = Akım tutucu endüktans

DVo = Çıkış geriliminin en alt ve üst seviyesindeki farkı

DQ = Bobin akımının kondansatörden dolayı oluşturduğu yük

DIL = Çıkıştaki bozulmalara sebep olan bobin akımı

fc = Filtre frekansı

Ts = Toplam periyot

Tİ = İletim süresi

Tk = Kesim süresi

k = Sabit

Vk = Kontrol sinyali

VST = Osilatör sinyalinin tepe değeri

Vo = Çıkış gerilimi

Vd = Giriş gerilimi

Io = Çıkış akımı

Id = Giriş akımı

Po = Çıkış gücü

1.GİRİŞ

Güç elektroniğinin temelleri, daha elektronik sözcüğünün yaygın olarak kullanılmaya başlamasından önce, 20.yüzyılın başlarında atılmıştır. Günümüzde kullanılan güç çevirici devrelerinin çoğu o yıllarda geliştirilmiş devrelerdir.

Güç elektroniği dalındaki ilk çalışmalar alternatif akımdan doğru akım elde edebilmek için yapılmıştır. Bu amaçla önce mekanik dönüştürücüler kullanılmış ve daha sonraları, civa buharlı doğrultucuların bulunması ve geliştirilmesi ile mekanik doğrultuculardan statik doğrultuculara doğru bir değişim başlamıştır. 1920’li yılların başında geliştirilen ızgara denetimli civa buharlı tüplerde doğru akım çıkış geriliminin denetlenebilmesi mümkün olmuş ve bu amaçla geliştirilen devreler, günümüzde kullanılan devrelerin temelini oluşturmuşlarıdır.

İlk yarıiletken doğrultucu bakır oksitli olup, 1920’li yılların sonlarında kullanılmaya başlamış. 1930’larda ise selenyum doğrultucular ortaya çıkmıştır.

İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra katı hal fiziğinde önemli gelişmeler olmuş ve 1950’lerde imal edilen yarı iletken diyotları, 1957 yılında General Electric firmasının geliştirip imal ettiği tristörler izlemiştir. Bu yarıiletken, güç elektroniği dalında bir devrim yaratmış, küçük ve sağlam yapısı, çalışma koşullarından etkilenmemesi gibi özellikleri dolayısıyla güç elektroniği uygulama alanlarını büyük çapta artırmıştır.

Güç elektroniğinin evrimini hızlandıran ve uygulama alanlarını genişleten bir diğer etken de yakın geçmişte yaşadığımız enerji krizi olmuştur. Enerji tasarruf yapma zorunluluğu, asenkron motorları daha verimli bir şekilde çalıştırabilmeyi sağlayacak yeni güç elektroniği devrelerinin geliştirilmesini sağlamıştır.

1957 yılında tristörün güç elektroniği elemanları arasına katılmasının yarattığı devrime benzer bir devrim de, 1974 yılında, ilk mikroişlemcinin piyasaya sürülmesiyle yaşanmıştır. Mikroişlemciler, çok sayıda ayrık ve tümleşik devre elemanlarının yerini alabilme özellikleri ile güç elektroniği dalında çalışan kişiler önünde yeni ufuklar açmış, şimdiye kadar karmaşık yapıları ve ekonomik olmamaları nedenleri ile ancak özel durumlarda kullanılan güç elektroniği devrelerini ve denetim yöntemlerini tekrar cazip bir duruma getirmiştir. Asenkron motorların, karmaşık ve pahalı olmayan sistemlerde, doğru akım motorları kadar kolay ve hassas bir şekilde denetlenebilme olanağı doğmuş ve fırça, komitatör problemleri ve bakım zorlukları doğrudan doğru akım motor sürücü sistemleri bir ekonomik alternatif olarak düşünülmeye başlamıştır.

Güç elektroniği uygulama alanları özellikle son yıllarda hızla artmış ve iletişim, savunma, endüstriyel süreçler, güç üretimi, taşıma ve dağıtımı, enerji dönüşümü, ulaşım , dağıtım ve tüketici elektroniği gibi çok geniş bir alana yayılmıştır.

Çoğu endüstriyel uygulamalarda sabit gerilimli DC kaynağın, değişken gerilimli DC kaynağa çevrilmesi gerekmektedir. DC/DC konvertörler olarak da bilinen bir DC kıyıcı direkt olarak DC ’yi DC ’ye dönüştürür. Bir konvertör, sürekli değiştirilebilir sarım oranlı bir AC transformatörün eşdeğer DC devresi gibi de düşünülebilir. Transformatörün AC gerilimi arttırıp azaltabildiği gibi DC/DC konvertör de bir DC kaynağın gerilim değerini arttırıp, azaltabilir.

Konvertörler, elektrikli otomobillerde, deniz yük asansörlerinde, çatal kaldırıcılı kamyonlarda, maden ocağı çekicilerinde motor çekim kontrolü için oldukça sık kullanılır. Yumuşak hız kontrolü, yüksek verim ve dinamik tepki gibi avantajları DC/DC konvertörlerin tercih nedenleridir. Ayrıca enerjiyi malzemenin içine geri göndermek için de motorların aktif frenlenmesinde de kullanılmaktadır. Bu özellik sık durmalı aktarım sistemlerinde enerjinin korunmasını sağlar.

DC-DC konvertörler yük akımı ve geriliminin yönüne göre beş grupta incelenmiştir. Fakat tezin büyük bir bölümü, anahtarlama mod olarak çalışan ve gerçekleştirdiği işlev açısından beş gruba ayırabileceğimiz DC-DC konvertör çeşitlerine ayrılmıştır
Sponsorlu Bağlantılar
Alıntı ile Cevapla
  #2  
Okunmamış 13-11-2007, 05:42 PM
tahala
Red face Konvertörler

Elektrik sistemlerinde bir yüke giden elektriksel gücün kontrol edilmesi gerekir. Bunun yapılması verimli bir biçimde olmalıdır.Bunun için geliştirilen metodları kapsayan bu makale bu verimliliğin en iyi şekilde nasıl kullanılabileceğini araştırmaktadır.
Gücün kontrol edilme yollarından birisi bir gerilim seviyesinden başka bir gerilim seviyesine güç dönüştürme işlemidir. Alternatif akımda (AA) dönüştürme işlemi transformatörlerle verimli olarak yapılmaktadır. Fakat transformatörler doğru akım (DC/DC) güç dönüşümü için kullanılmaz. Bu makalede DC-DC konvertörlerin yük akımı ve gerilimine göre incelenmesi amaçlanmıştır. Ancak incelemenin büyük bir bölümü anahtarlama modlu çalışan ve gerçekleştirdiği işlem açısından beş gruba ayırabileceğimiz. DC-DC konvertör çeşitlerine ayrılmıştır.
Gücün DC/DC dönüşümünün verimli olarak yapılabilmesi için anahtar mod konvertörlerine ihtiyaç vardır. Güç konvertörleri, reaktif elemanlar ve anahtarlardan meydana gelir. Çalışma prensibi devrede kullanılan anahtarların iletim ve kesim sürelerinin ayarlanması ile yapılır. Yükü besleyen gerilim frekansı büyük değerlerde ise pratik olarak yüke kesintisiz DC güç aktarımı mümkün olur. Bu tür konvertörlerin tatmin edici işletimi, reaktif elemanların uygun konfigürasyona ve uygun anahtarlama metotlarına bağlıdır.
SEMBOLLER
fs = Anahtarlama frekansı
fo = Konvertör çalışma frekansı
fr = Rezonans frekansı
R = Kondaktör etkin yük direnci
n = Sarım oranı
Vs = Sekonder ortalama gerilimi
Is = Sekonder ortalama akımı
DITsı = Anahtar kesimde iken bobin akımının değişim süresi
DITs2 = Bobin akımının sıfır olduğu süre
VL = Ani yük gerilimi
IL = Yük akımı
D = Darbeleme görev oranı. Bir sistemde ortalama pals gücünün tepe pals gücüne oranı
PWM = Pals genişlik modülasyonu
Pd = Giriş Gücü
İLB = Ortalama bobin akımı
İL,tepe = Bobin akımının tepe değeri
İLB,max = Ortalama bobin akımının maksimum değeri
İOB = Sürekli ve süreksiz iletim durumundaki akım değeri
Lm = Trafo endüktansı
L = Akım tutucu endüktans
DVo = Çıkış geriliminin en alt ve üst seviyesindeki farkı
DQ = Bobin akımının kondansatörden dolayı oluşturduğu yük
DIL = Çıkıştaki bozulmalara sebep olan bobin akımı
fc = Filtre frekansı
Ts = Toplam periyot
Tİ = İletim süresi
Tk = Kesim süresi
k = Sabit
Vk = Kontrol sinyali
VST = Osilatör sinyalinin tepe değeri
Vo = Çıkış gerilimi
Vd = Giriş gerilimi
Io = Çıkış akımı
Id = Giriş akımı
Po = Çıkış gücü
1.GİRİŞ
Güç elektroniğinin temelleri, daha elektronik sözcüğünün yaygın olarak kullanılmaya başlamasından önce, 20.yüzyılın başlarında atılmıştır. Günümüzde kullanılan güç çevirici devrelerinin çoğu o yıllarda geliştirilmiş devrelerdir.
Güç elektroniği dalındaki ilk çalışmalar alternatif akımdan doğru akım elde edebilmek için yapılmıştır. Bu amaçla önce mekanik dönüştürücüler kullanılmış ve daha sonraları, civa buharlı doğrultucuların bulunması ve geliştirilmesi ile mekanik doğrultuculardan statik doğrultuculara doğru bir değişim başlamıştır. 1920’li yılların başında geliştirilen ızgara denetimli civa buharlı tüplerde doğru akım çıkış geriliminin denetlenebilmesi mümkün olmuş ve bu amaçla geliştirilen devreler, günümüzde kullanılan devrelerin temelini oluşturmuşlarıdır.
İlk yarıiletken doğrultucu bakır oksitli olup, 1920’li yılların sonlarında kullanılmaya başlamış. 1930’larda ise selenyum doğrultucular ortaya çıkmıştır.
İkinci Dünya Savaşı’ndan sonra katı hal fiziğinde önemli gelişmeler olmuş ve 1950’lerde imal edilen yarı iletken diyotları, 1957 yılında General Electric firmasının geliştirip imal ettiği tristörler izlemiştir. Bu yarıiletken, güç elektroniği dalında bir devrim yaratmış, küçük ve sağlam yapısı, çalışma koşullarından etkilenmemesi gibi özellikleri dolayısıyla güç elektroniği uygulama alanlarını büyük çapta artırmıştır.
Güç elektroniğinin evrimini hızlandıran ve uygulama alanlarını genişleten bir diğer etken de yakın geçmişte yaşadığımız enerji krizi olmuştur. Enerji tasarruf yapma zorunluluğu, asenkron motorları daha verimli bir şekilde çalıştırabilmeyi sağlayacak yeni güç elektroniği devrelerinin geliştirilmesini sağlamıştır.
1957 yılında tristörün güç elektroniği elemanları arasına katılmasının yarattığı devrime benzer bir devrim de, 1974 yılında, ilk mikroişlemcinin piyasaya sürülmesiyle yaşanmıştır. Mikroişlemciler, çok sayıda ayrık ve tümleşik devre elemanlarının yerini alabilme özellikleri ile güç elektroniği dalında çalışan kişiler önünde yeni ufuklar açmış, şimdiye kadar karmaşık yapıları ve ekonomik olmamaları nedenleri ile ancak özel durumlarda kullanılan güç elektroniği devrelerini ve denetim yöntemlerini tekrar cazip bir duruma getirmiştir. Asenkron motorların, karmaşık ve pahalı olmayan sistemlerde, doğru akım motorları kadar kolay ve hassas bir şekilde denetlenebilme olanağı doğmuş ve fırça, komitatör problemleri ve bakım zorlukları doğrudan doğru akım motor sürücü sistemleri bir ekonomik alternatif olarak düşünülmeye başlamıştır.
Güç elektroniği uygulama alanları özellikle son yıllarda hızla artmış ve iletişim, savunma, endüstriyel süreçler, güç üretimi, taşıma ve dağıtımı, enerji dönüşümü, ulaşım , dağıtım ve tüketici elektroniği gibi çok geniş bir alana yayılmıştır.
Çoğu endüstriyel uygulamalarda sabit gerilimli DC kaynağın, değişken gerilimli DC kaynağa çevrilmesi gerekmektedir. DC/DC konvertörler olarak da bilinen bir DC kıyıcı direkt olarak DC ’yi DC ’ye dönüştürür. Bir konvertör, sürekli değiştirilebilir sarım oranlı bir AC transformatörün eşdeğer DC devresi gibi de düşünülebilir. Transformatörün AC gerilimi arttırıp azaltabildiği gibi DC/DC konvertör de bir DC kaynağın gerilim değerini arttırıp, azaltabilir.
Konvertörler, elektrikli otomobillerde, deniz yük asansörlerinde, çatal kaldırıcılı kamyonlarda, maden ocağı çekicilerinde motor çekim kontrolü için oldukça sık kullanılır. Yumuşak hız kontrolü, yüksek verim ve dinamik tepki gibi avantajları DC/DC konvertörlerin tercih nedenleridir. Ayrıca enerjiyi malzemenin içine geri göndermek için de motorların aktif frenlenmesinde de kullanılmaktadır. Bu özellik sık durmalı aktarım sistemlerinde enerjinin korunmasını sağlar.
DC-DC konvertörler yük akımı ve geriliminin yönüne göre beş grupta incelenmiştir. Fakat tezin büyük bir bölümü, anahtarlama mod olarak çalışan ve gerçekleştirdiği işlev açısından beş gruba ayırabileceğimiz DC-DC konvertör çeşitlerine ayrılmıştır.
Alıntı ile Cevapla
  #3  
Okunmamış 13-11-2007, 05:48 PM
tahala
Standart Cevap: Konvertör nedir??

2.DC-DC KONVERTÖRLERİN SINIFLANDIRILMASI
DC-DC Konvertörlerin iki kısımda inceleneceği giriş kısmında belirtilmişti.
Akım ve Gerilimin Akış Yönüne Göre Konvertörler (Kıyıcılar)5 gruba ayrılabilir
· A Sınıfı Konvertörler
· B Sınıfı Konvertörler
· C Sınıfı Konvertörler
· D Sınıfı Konvertörler
· E Sınıfı Konvertörler
A Sınıfı Konvertör
Yük akımı yükün içine doğru akar. gösterildiği gibi yük gerilimi de yük akımı da pozitiftir. Eksenleri IL, VL ’den oluşan bir düzlemin tek bölgesinde çalışabildiği için tek kadran tipi konvertör olarak adlandırılabilir.
B Sınıfı Konvertör
Yük akımı yükün dışından akar. ’de gösterildiği gibi yük gerilimi pozitif fakat yük akımı negatiftir. B sınıfı konvertör de A sınıfı konvertör gibi tek kadran tipidir. Buna karşılık, düzlemin ikinci bölgesinde çalıştığı için invertör olarak da kullanılabilir. Bu tip konvertör de gösterilmektedir. Şekildeki E bataryası yükün bir kısmı ve DC motorun geri EMK ’sı olarak düşünülebilir.
S1 anahtarı kapatıldığında E bataryasından dolayı L bobininden bir akım geçer ve VL gerilimi sıfır olur. Ani yük gerilimi VL ve yük akımı IL Şekil sırasıyla gösterilmiştir.
Fakat yük gerilimi her zaman pozitiftir. gösterilen ve iki kadran tip konvertör olarak bilinen C sınıfı konvertör A ve B tip konvertörlerin birleştirilmesinden oluşur. S1 ve D2, A sınıfı; S2 ve D1 B sınıfı konvertör vazifesini görür.S1 ve S2 aynı anda kapatılmadığı sürece C sınıfı konvertör hem doğrultucu hem de ters çevirici (invertör) olarak kullanılabilir.
Yük akımı devamlı pozitiftir. gösterildiği gibi yük gerilimi hem pozitif hem negatiftir. anahtarları kapatılırsa VL ve IL pozitif olur. S1 ve S4 anahtarları açıldığında yük akımı IL pozitif olur ve endüktif bir yük için akmaya devam eder. D2 ve D3’ün hazırladıkları yol ile yük akımı ve VL ters çevrilir.
gösterildiği gibi, yük akımı ve yük gerilimi, hem pozitif hem negatiftir. gösterilen ve 4 katran tip konvertör olarak da adlandırılabileceğimiz E sınıfı konvertör, 2 tane C sınıfı konvertörün birleştirilmesinden oluşur.
2.2 Gerçekleştirildiği İşlev Açısından DC/DC Konvertörler
Gücün DC ’den DC ’ye dönüştürülmesi anahtarlamalı tip güç konvertörleri ile yapılır. Konvertörlerler reaktif elemanlar ve anahtarlardan meydana gelir.Çalışma prensibi devrede kullanılan anahtarların iletim ve kesim sürelerinin ayarlanması ile yapılır. Yükü besleyen gerilimin frekansı büyük değerlerde ise pratik olarak yüke kesintisiz olarak DC güç aktarımı mümkün olur. Böyle konvertörlerin, tatmin edici işletimi, reaktif elemanların uygun konfigürasyonuna ve uygun anahtarlama metotlarına bağlıdır.
Anahtar mod DC/DC konvertörler lineer olmayan ve zamanla değişen sistemlerdir. Konvertör uygulamasının sürekli olan uygun koruma özellikleri tasarım kriteri ile birlikte belirtilmiştir. DC/DC konvertörler şöyle sınıflandırılabilir.
1. Düşürücü Konvertör (Step- Down, Buck)
2. Yükseltici Konvertör (Step- Up, Boost)
3. Düşürücü- Yükseltici Konvertör (Step –Down/ Up, Buck-Boost)
4. CUK Konvertör
5. Tam -Köprü Konvertör
Düşürücü ve yükseltici konvertörler temel konvertörlerdir. Düşürücü- yükseltici ve CUK konvertörleri temel konvertörlerin birbirleri ile birleştirilmelerinden oluşmuştur. Tam- köprü konvertörler ise düşürücü konvertörlerden elde edilmiştir.Konvertör çeşitleri belirli uygulamalarına bağlı olarak, anahtar mod DC güç kaynakları ve DC motor kontrolü uygulamaları olarak tanımlanmıştır. Bu bölümde konvertörler kararlı durumda analiz edilmiş, bobin ve kapasitör kayıpları ihmal edilmiştir.
2.2.1 Düşürücü Konvertör
Düşürücü konvertörler isminden de anlaşılacağı gibi DC giriş geriliminden daha küçük bir çıkış gerilimi vermektedir.
En yaygın olarak kullanıldığı yerler;
a) Regüle edilmiş DC güç kaynakları
b) DC motor hız kontrol devreleri
dir. omik yükü olan düşürücü konvertör ifade edilmiştir. İdeal bir anahtar ve omik bir yük varsayıldığında ani çıkış gerilimi anahtarın durumuna bağlıdır. ortalama çıkış gerilimi Vo anahtar darbeleme oranına bağlı olarak;
dayanarak anlatılır. D (Darbeleme oranı) ’nın değeri değiştirilerek Vogerilimi kontrol edilebilir. Volineer anfilerde olduğu gibi kontrol gerilimine bağlı olarak doğrusal bir değişim gösterir. Fakat pratik bir devrede bu sistemin iki mahzuru vardır.
1-Gerçekte yük tamamen omik değil, endüktif olabilir. Bu durumda anahtar endüktif enerji tüketir ve bu nedenle bozulur.
2-Çıkış gerilimi 0 ile Vd arasında salınım yapar. Bu ise birçok uygulamada kabul edilemez.
Depolanan endüktif enerji problemi gösterildiği gibi bir diyot yardımı ile giderilir.Çıkış gerilim değişmeleri alçak geçiren filtre kullanılarak yok edilebilir. filtre endüktif ve kapasitif elemanlardan oluşur. Bu sinyal, DC çıkış gerilimi Vo ve onun anahtarlama frekansındaki harmoniklerinden oluşur . Filtrenin köşe frekansı fc anahtarlama frekansından çok daha küçük olacak şekilde seçilmiştir ve böylece anahtarlama frekansının çıkış gerilimi üzerindeki istenmeyen etkileri giderilmiş olur.
Anahtarın iletim zamanı (t1) diyot ile polarlanmıştır. Dolayısıyla giriş sinyali yüke ve bobine enerji sağlar. Anahtar kesimde iken (tk) bobin akımı diyot üzerinden akmaya başlar ve enerjinin (depo edilen enerji) bir kısmını yüke iletir. Sistem kararlı durumda iken çıkıştaki kondansatörün çok büyük olduğu varsayılır. Bu durum oldukça sabit çıkış gerilimi gerektiren durumlarda geçerlidir. Vo(t) = Vo kondansatör gerilimindeki bozulmalar daha sonra hesap edilmiştir. ortalama bobin akımının ortalama çıkış akımına eşit olduğu görülüyor. Çünkü ortalama kondansatör akımı kararlı durumda sıfırdır.
Sürekli akım durumundaki sinyaller görülüyor. Bu modda bobin akımı kesintisiz olarak akmaktadır. Anahtar iletim modunda iken t1 süresi kadar bobin akımı iletir. Diyot ters polarma durumundadır. Bu durum sıfırdan büyük bir bobin gerilimine sebep olur. VL = Vd - Vo Bu gerilim bobin akımında lineer bir artışa sebep olur. Anahtar kesim durumuna geçince, bobinde depolanan enerjiden dolayı bobin akımı üzerinde dolaşmaya devam eder. Bu akım devresini diyot üzerinden tamamlayarak negatif bir gerilim oluşmasına sebebiyet verir. Bu durum (VL=Vo) görülmektedir. Kararlı çalışma modunda sinyal kendisini tekrarlamak zorundadır. Formülde izah edildiği gibi VL ’nin bir periyottaki integrali sıfır olmak zorundadır.
Formülde izah edildiği gibi gösterilen A ve B alanları birbirlerine eşit olmalıdır. Bu modda çıkış gerilimi anahtarın darbeleme oranına bağlı olarak doğrusal bir değişme gösterir ve başka hiçbir devre parametresine bağlı değildir.
Bu nedenle sürekli iletim durumunda çalışan düşürücü konvertör bir DC trafo gibi düşünülebilir. Trafonun sarım oranı sürekli ve elektronik olarak 0 ile 1 değeri arasında anahtarın darbeleme oranı kullanılarak kontrol edilebilir. Anahtar kapalı (off) konuma getirildiğinde giriş akımı = Idi trafo karakteristiğine uygun olarak tepe değerinden sıfıra anlık olarak sıçrar. Akım harmoniklerini gidermek için girişe uygun bir filtre ilave edilir.
Çalışma sırasında (ts, Vd, Vo, L ve D için birer değer verildiğinde) ortalama çıkış akımı ILB’den daha düşük olursa IL (Bobin akımı) kesintili olacaktır.
2.2.1.3 Kesintili İletim Durumu
Konvertörlerin kullanılacağı yerlere bağlı olarak ya Vd (Giriş gerilimi) ya da Vo (çıkış gerilimi) sabit kalmaktadır. Her iki pozisyon bu kısımda ele alınmıştır.
Alıntı ile Cevapla
  #4  
Okunmamış 13-11-2007, 06:02 PM
tahala
Standart Cevap: Konvertör nedir??

2.2.1.3.1 Giriş Geriliminin (Vd) Sabit Olduğu Kesintili İletim Durumu
Bir DC motorun hız kontrolünde kullanıldığı gibi Vd sabit kalır, Vo ise D ayarlanarak kontrol edilir. Vo = D.Vd olduğu için ortalama bobin akımı sürekli iletim modunun sınırındadır.
Bu formül kullanıldığında ILB ’nin D ’ye bağlı gelişimi gösterildiği gibi ILB ’nin maksimum değeri D = 0.5 iken elde edilir.Vo/Vd oranı kesinti durumunda hesap edilecektir. Başlangıçta konvertör gösterildiği gibi kesintili – kesintisiz sınırında çalıştığını varsayalım, Ts, L, Vd ve D sabit olduğu durumda çıkış gücü düşürülürse (yük direnci artarsa) bu durumda ortalama bobin akımı düşer. Yük kapasitör tarafından beslenir. Bu sürede yine bobin gerilimi de sıfırdır. Bobin geriliminin bir periyot üzerinden integrali alınırsa sıfır çıkacaktır. Bu kullanılarak formül elde edilir.
düşürücü konvertörün her iki moddaki karakteristiği gösteriliyor. Vd sabit tutulduğunda Vo/Vd değeri Io/ILB,mak ’a bağlı olarak değişik D değerleri için çizilmiştir. Şekildeki kesintili çizgiler kesintili-kesintisiz mod arasındaki sınırı göstermektedir.
2.2.1.3.2 Sabit Vo Değerli Kesintili İletim Durumu
Regüle edilmiş DC güç kaynakları uygulamalarında olduğu gibi Vd değişken olabilir ama Vo değeri D ayarlanarak sabit tutulabilir. Vd = Vo/D olduğu için ortalama bobin akımı sınır değerindedir.
Şu ana kadar yapılan analizlerde çıkış kapasitörü çok büyük düşünülmüştü, bu nedenle çıkış geriliminin sabit olduğu varsayıldı. (Vo(t) = Vo= sabit) fakat pratik bir kondansatör değeri için çıkış gerilimindeki sapmalar sinyaller kullanılarak hesap edilebilir (Sürekli iletim durumu için). Bobin akımındaki titreşimlerin kapasitörden geçtiği düşünülürse, taralı bölge ilave bir yük farkına neden olur. Bu yüzden çıkış gerilimindeki en alt ve en üst seviyedeki fark (eşitlikleri elde edilir. görülebileceği gibi çıkış gerilimindeki bozulmalar alçak geçiren filtrenin frekansı anahtar frekansından çok küçük (fo<<fs) seçilerek azaltılabilir. Ayrıca çıkış, yükten bağımsızdır (Ancak konvertör sürekli iletim durumunda çalıştığı sürece).
Benzer bir analiz kesintili iletim durumu içinde yapılabilir. Dikkat edilecek nokta anahtarlamalı güç kaynaklarında % olarak ifade edilebilen bozulma oranı belli bir değerden (örneğin %1) daha küçük şeklinde ifade edilir. Bu nedenle biraz önce yapılan analizde Vo(t)=Vo çıkış geriliminin sabit olduğu kabulü geçerlidir.
2.2.2 Yükseltici (Boost) Konvertörler
yükseltici bir konvertörü göstermektedir. Bu tip konvertörler, regüleli DC güç kaynaklarında ve DC motorlarının dinamik frenlenmesinde yaygın bir biçimde kullanılmaktadır.
Adından da anlaşılacağı üzere çıkış gerilimi giriş geriliminden büyüktür. Anahtar kapatıldığında diyot ters kutuplandığı için iletime geçmez. Böylece çıkış katı girişinden izole edilmiş olur. Anahtar açıldığında, çıkış katı bobin üzerinden beslenir. Kararlı durum analizinden, sabit bir çıkış gerilimi elde etmek için çıkış filtre kondansatörünün kapasitesi oldukça büyük olmalıdır. (Vo(t) @ Vo)
2.2.2.1 Sürekli İletim Durumu
bobin akımının (iL(t)>0) devamlı olduğu bu iletim modunun kararlı durum dalga şekillerini göstermektedir.
2.2.2.2 Sürekli ve Süreksiz İletim Arasında Sınır
Yükseltici bir konvertörün kullanıldığı çoğu alanda, Vo ‘nun değerinin sabit tutulması istenir. Buna göre IOB,D ’nin bir fonksiyonu olarak çizilmiştir. Vo ’nun sabit ,D ’nin değişken olması giriş geriliminin değiştiğini gösterir.
sabit Vo ve verilen bir D değeri için, ortalama yük akımının (IOB )altına (dolayısı ile ortalama bobin akımı (ILB) altına) düşmesi durumunda, akım iletiminin süreksiz olacağını göstermektedir.D:darbeleme görev oranı . Bir sistemde ortalama pals gücünün tepe pals gücüne oranı.
2.2.2.3 Süreksiz İletim Durumu
Bu madde çıkış yük gücü azalırken Vd ve D sabit kabul edilir(Uygulamada, Vo değerini sabit tutmak için D değiştirilir). Vd ve D değerini sabit kabul ederek, sürekli ve süreksiz iletimin sınır durumundaki dalga şekilleri karşılaştırılmıştır. Vd değeri sabitken azaltılmış Po (=Pd) ve daha düşük IL(=Id) değerinden dolayı süreksiz akım iletimi meydana gelmiştir. her iki modda ILtepe aynı olduğundan IL ’nin (ve süreksiz IL ’nin )daha düşük bir değeri ancak Vo değerinin artmasıyla mümkündür
Bir zaman peryodu üzerinden bobin geriliminin toplamını (integralini) sıfıra eşitlersek;
Uygulamada Vo sabit tutulduğunda ve D, Vd ’nin değişim tepkisinden değiştiğinden, istenen D değerini, çeşitli Vo/Vd değerleri için, yük akımının bir fonksiyonu cinsinden bulmak daha kullanışlıdır.D, Vd/Vo ’nun çeşitli değerleri için Io/IOB,max değerinin bir fonksiyonu olarak çizilmiştir. Kesikli çizgi ile gösterilen eğri sürekli ve süreksiz iletim arasındaki sınırı ifade etmektedir.Süreksiz modda, eğer Vo, her anahtarlama zaman periyodu sürecinde kontrol edilmiyorsa, girişten çıkış kondansatörüne ve yüke en azından;transfer edilir. Eğer yük bu enerjiyi çekmezse, bir enerji dengesi kuruluncaya kadar kondansatör voltajı Vo artacaktır. Yük çok hafifse, Vo ’daki bu artış yüksek bir gerilime veya kondansatörün delinmesine (bozulup iletken hale geçmesine) sebep olur.
2.2.4 Parazit Yapıcı (Sinyal Bozucu) Elemanların Etkisi
Bir yükseltici konvertörde, bozucu elemanlar, diyot, anahtar, kondansatör ve bobinin ortaklaşa oluşturdukları kayıplardan meydana gelir. gerilim transfer oranı üzerindeki bozucu elemanların yaptığı etki görülmektedir. Uygulamada ideal karakteristiğinin tersine D bire yaklaşırken Vo/Vd azalır. D ’nin yüksek değerlerinde, çok zayıf anahtarlama kullanılmasından eğriler kesikli çizgi ile gösterilir.
Buradaki incelemelerimizde, bozucu elemanlar ihmal edildi.
Sürekli çalışma modu için, tepeden tepeye çıkış gerilimi dalga şekillerinden hesaplanabilir. Diyot akımı ID ’nin, tüm dalgacık akım bileşenlerinin kondasatörden ve ortalama değerini yük direncine aktığını kabul ederek,
2.2.3 Düşürücü – Yükseltici (Buck-Boost) Konvertör
Düşürücü-yükseltici konvertörler, DC güç kaynaklarının regülasyonunda, giriş voltajının ortak terminaline göre çıkışın negatif kutuplu olması istenildiğinde ve çıkış voltajının, giriş voltajından daha az veya daha fazla olabileceği yerlerde yaygın bir biçimde kullanılır.
Bu tip bir konvertör, düşürücü ve yükseltici tip iki konvertörün ard arda bağlanmasıyla elde edilebilir. Kararlı halde çıkış-giriş voltaj dönüşüm oranı; ard arda bağlanan konvertörlerin dönüşüm oranlarının çarpımıdır(Anahtarların darbeleme oranları birbirine eşit).
Bu çıkış voltajının, giriş voltajından daha az veya daha fazla olmasına D ’ye bağlı olarak izin verir. Anahtar kapatıldığında bobin enerjilenir fakat diyot iletime geçmez. Anahtar açıldığında bobinde depolanmış enerji yoktur. Burada incelenen kararlı hal analizinde çıkış kapasitörünün değerinin, sabit bir çıkış voltajını (Vo(t) @ Vo) sağlaması için çok büyük olduğu düşünülmektedir.
2.2.3.1 Sürekli İletim Durumu
bobin akımının sürekli olarak aktığı sürekli akım iletim modu için dalga şekillerini göstermektedir.
Bir zaman periyodu üzerinden bobin geriliminin toplamını (integralini) sıfıra eşitleyerek;
göre çıkış voltajının girişten daha az veya daha fazla olabileceğini ispatlamaktadır.
2.2.3.2 Sürekli ve Süreksiz İletim Arasındaki Sınır
Düşürücü - yükseltici tip konvertörlerin kullanıldığı çoğu uygulamalarda, Vd (dolayısıyla D) değişirken Vo değerinin sabit tutulması gerekmektedir. Son iki eşitliğe göre ILB ve IOB maksimum değerlerini D=0 ’da almaktadır.
2.2.3.3 Süreksiz İletim Durumu
Yükseltici konvertörle kıyas ederek, parazit yapıcı elemanların , voltaj çevirme oranı ve geri besleme doğrultmalı düşürücü - yükseltici konvertörün kararlılığı üzerinde kayda değer etkilerin olduğu söylenebilir. parazit yapıcı elemanların etkisi açıkça görülmektedir. Çok yüksek ve elverişsiz darbeleme oranı yapan zayıf anahtar kullanımından dolayı eğriler kesikli çizgi ile gösterilmiştir.
2.2.3.5 Çıkış Gerilim Dalgacığı
İşlemin sürekli modu için, çıkış gerilimindeki dalgacık gibi düşünülerek hesaplanabilir. İD ’nin kondansatör içinden akan dalgacık akım bileşeninin ve yük direncinin üzerinden geçen ortalama değerinin tümü göz önüne alındığında, ortaya çıkan alanın
2.2.4 CUK DC – DC Konvertör
CUK konvertör,önceki kısımda incelenen buck-boost konvertörün devresi üzerindeki “iki özellik gösteren durum” ilkesinin kullanılmasıyla elde edilmiştir. Buck-boost konvertör gibi CUK konvertör de giriş geriliminin ortak ucuna göre (-) kutuplu düzenlenmiş çıkış gerilimi vermektedir. Bu devrede C1 kondansatörü, enerjiyi depolayıp girişten çıkışa aktaran birinci eleman vazifesini görür. Kararlı durumda, ortalama bobin gerilimleri VL1 ve VL2 sıfırdır. Yani VC1, VD ve VO ’nun ikisinden de daha büyüktür. C1 ’in yeterince büyük olması durumunda, kararlı hal ani değişimde geri (VC1 ’in) ortalama değer VC1 ’e yakın olacak kadar küçük olduğu (i.e. VC1 @ VC1) kabul edilir. Anahtar açıldığında bobin akımları iL1 ve iL2 diyot içinden geçer. Giriş ve L1 üzerinden, akımın diyottan geçmesiyle C1 yüklenir. VC1 , VD ’den büyük olduğundan iL1 giderek azalır ve L2 ’de depolanan enerji çıkışı besler. Böylece iL2 ’de azalmış olur. Anahtar kapatıldığında, VC1, diyotu ters kutuplandırır. gösterildiği gibi bobin akımları iL1 ve iL2, anahtar üzerinden akar. VC1>VO olduğundan C1 enerjiyi L2 ve çıkışa aktararak anahtar üzerinden boşalır. Böylece iL2 azalır. Girişin L1 ’i beslemesi iL1’i arttırır. Bobin akımları iL1 ve iL2 ‘nin sürekli oldukları düşünülmektedir. Kararlı durumdaki akım ve gerilim ifadeleri iki yolla bulunabilir. VC1’in sabit değeri için, bir periyodik zaman dilimi üzerinden L1 ve L2 de düşen gerilimlerin toplamı sıfıra eşitlenerek aşağıdaki denklemler bulunur. Analiz metotlarının ikisi de aynı sonucu vermektedir. Ortalama giriş ve çıkış ilişkileri buck-boost konvertörle benzerdir. VC1’in yaklaşık sabit kabul edilişi, uygulama devrelerinde oldukça geçerlidir. Giriş ve çıkış katını besleyen akımların oldukça serbest dalgacıklar şeklinde oluşu, bu devrenin bir avantajıdır (Bu özelliğiyle, bu akımları yüksek derece süreksiz olan buca-boost konvertöre benzemez). iL1 ve iL2 içindeki dalgacıkları eş zamanlı olarak ortadan kaldırmak mümkündür. Bu da daha düşük kapasiteli dış süzme üniteleriyle yetinmemizi sağlar. C1 Kondansatörünün büyük ölüde dalgacık-akım taşıma yeteneğine sahip olması gerekmektedir. Bu ise bir dezavantajdır.
Alıntı ile Cevapla
Yeni Konu aç Cevapla

Seçenekler
Stil


Konvertör nedir??

Konvertör nedir?? konusu, ELEKTRONİK REHBERİM/Elektronik Rehberim bölümünde tartışılıyor .




Gündemden Başlıklar

Konu Kategori
Evden eve nakliyat Liseler & Üniversiteler
Şehir ve Firma Rehberi Tatil ve Oteller
Tatil ve Oteller Seo

Tüm Zamanlar GMT +2 Olarak Ayarlanmış. Şuanki Zaman: 10:08 AM.




Powered by vBulletin® Version 3.8.7
Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.
Content Relevant URLs by vBSEO 3.3.2
Tynt Script Sponsored by Information Technology Salary
Bütün Hakları Saklıdır 2005-2011 Rehberim.net