Güç Elektroniği

KİTAPTAKİ KONU BAŞLIKLARI Bölüm 1: Güç Elektroniği ile Tanışma Giriş Güç Elektroniğinin Tanımı Güç Elektroniğinin Bazı Uygulamaları. Anahtarlamalı (Switching) Güç Kaynağı Fotovoltaik Sistemler Aydınlatma Beyaz Eşya PWM Amplifikatörleri Kaynak Makinesi Elektrikli Araçlar Güç Elektroniği Dönüştürücülerin Sınıflandırılması 1. AC-DC Dönüştürücüler 2. DC-AC Dönüştürücüler 3. DC-DC Dönüştürücüler 4. AC-AC Dönüştürücüler Güç Elektroniğinin Çok Disiplinli Doğası Güç Elektroniği Dönüştürücülerinin Yapısı Güç Elektroniğinde Simülasyon Bölüm 2: Güç Elektroniği Anahtarları Giriş Anahtarların Durumları Anahtarların Sınıflandırılması Diyot Diyot Köprüsü (Diode Bridge) Tristör (Thyristor) Transistör MOSFET'ler BJT'ler IGBT'ler Uygun Anahtarın Seçilmesi Anahtarların Koruma Devreleri “High Side” ve “Low Side” Switching Anahtarların Tetiklenmesi Low Side MOSFET'in Tetiklemesi High Side MOSFET'in Tetiklemesi Tristörlerin Tetiklemesi Soğutucu (Heat Sink) Bölüm 3: Güç Elektroniğinin Temel Kavramları Giriş Ani Güç (Instantaneous Power) Enerji (Energy) Ortalama Güç (Average Power) Örnek 1 Bobinler ve Kondansatörler Örnek 2 Örnek 3 Enerji Geri Kazanımı (Energy Recovery) Devrenin Matematiksel Analizi Örnek 4 Zener Diyot Tabanlı Koruma Etkin (Effective) Değer Örnek 5 Örnek 6 Örnek 7 Bir Sinyalin RMS Değerinin Ölçülmesi Periyodik Fonksiyonların Toplamının RMS Değeri Örnek 8 Örnek 9 Görünür Güç (Apparent Power) ve Güç Faktörü (Power Factor) Görünür Güç Güç Faktörü Doğrusal Devrelerin Güç Analizi Örnek 10 Sinüzoidal Olmayan Periyodik Dalga Şekillerinde Gücün Hesaplanması Fourier Serisi Ortalama Güç Sinüzoidal Olmayan Kaynak ve Doğrusal Yük Örnek 11 Sinüzoidal Kaynak ve Doğrusal Olmayan Yük Toplam Harmonik Bozunum (Total Harmonic Distortion, THD) Örnek 12 Örnek 13 Örnek 14 Diferansiyel Denklemlerin MATLAB ile Çözülmesi Örnek 15 Örnek 16 Örnek 17 Örnek 18 Örnek 19 Bölüm 4: Yarım Dalga Doğrultucular Giriş Elektronik Cihazların Besleme Devreleri DC Motor Hız Kontrol Sistemleri AC Motor Hız Kontrol Sistemleri Yarım Dalga Doğrultucu (Half Wave Rectifier) Örnek 1 RL Yük Örnek 2 R-L-Kaynak (R-L-E) Yük Örnek 3 L-Kaynak (L-E) Yük Örnek 4 Serbest Geçiş Diyotu (Free Wheeling Diode) Örnek 5 Örnek 6 Kondansatör Filtreli Yarım Dalga Doğrultucu Örnek 7 Yarım Dalga Tristörlü Doğrultucu Saf Direnç Yükü Örnek 8 RL Yük Örnek 9 R-L-Kaynak (R-L-E) Yük Örnek 10 Komütasyon (Commutation) Örnek 11 Üç Fazlı Yarım Dalga Doğrultucular A) Üç Fazlı Kontrolsüz Yarım Dalga Doğrultucular Örnek 12 B) Üç Fazlı Kontrollü Yarım Dalga Doğrultucular 1. ve R Yük 2. ve RL Yük Örnek 13 Bölüm 5: Tam Dalga Doğrultucular Giriş Tek Fazlı Tam Dalga Doğrultucular Tam Dalga Doğrultucuların Matematiksel Analizi Saf Direnç Yükü RL Yük Örnek 1 R-L-Kaynak (RLE) Yük. Örnek 2 Kondansatör Filtreli Tam Dalga Doğrultucu Örnek 3 Bobin-Kondansatör (LC) Filtreli Tam Dalga Doğrultucu Sürekli Mod Süreksiz Mod Örnek 4 Tam Dalga Kontrollü Doğrultucu Saf Direnç Yükü Örnek 5 RL Yük Örnek 6 Örnek 7 R-L- Kaynak (RLE) Yük Örnek 8 Üç Fazlı Doğrultucular Kontrolsüz Doğrultucular Örnek 9 Kontrollü Doğrultucular 1. ve R Yük 2. ve RL Yük Örnek 10 "Inverter" Çalışma Modu Örnek 11 12 Puls Doğrultucular (12-Pulse Rectifiers) AC Kaynağının İç Empedansının Etkisi Bölüm 6: AC-AC Dönüştürücüler Giriş İndüksiyon Makinenin Hız Kontrolü VAR Ayarlayıcılar Tek Fazlı AC Ayarlayıcılar Saf Direnç Yükü Örnek 1 RL Yük Örnek 2 Üç Fazlı AC Ayarlayıcılar Örnek 3 Örnek 4 Bölüm 7: İzolesiz DC-DC Dönüştürücüler Giriş Cep Telefonu Şarj Cihazı Fotovoltaik Sistemler Araç Ses Sistemleri Sürekli Mod (CCM) ve Süreksiz Mod (DCM) PWM Sinyalinin Üretilmesi Örnek 1 Buck (Alçaltan) Tip Dönüştürücü Buck Dönüştürücünün Çıkış Geriliminin Hesaplanması Buck Dönüştürücünün Çalışma Modları Giriş Kaynağından Çekilen Akım Çıkış Gerilimindeki Dalgalanma (Ripple) Örnek 2 Kondansatör Eşdeğer Seri Direncinin Etkisi Senkron (Synchronous ) Buck Dönüştürücü Buck Dönüştürücü Tasarımındaki Önemli Hususlar Örnek 3 Boost (Yükselten) Tip Dönüştürücü Boost Dönüştürücünün Çıkış Geriliminin Hesaplanması Giriş Kaynağından Çekilen Akım Boost Dönüştürücünün Çalışma Modları Çıkış Gerilimindeki Dalgalanma (Ripple) Kondansatör Eşdeğer Seri Direncinin Etkisi Örnek 4 Örnek 5 Bobin İletkeni Direncinin Etkisi Buck-Boost (Alçaltan-Yükselten) Tip Dönüştürücü Buck-Boost Dönüştürücünün Çıkış Geriliminin Hesaplanması Buck-Boost Dönüştürücünün Çalışma Modları Çıkış Gerilimindeki Dalgalanma (Ripple) Örnek 6 Cuk Dönüştürücü Cuk Dönüştürücünün Çıkış Geriliminin Hesaplanması L1 ve L2 Bobinlerinin Ortalama Akımları Çıkış Gerilimindeki Dalgalanma Giriş Kaynağından Çekilen Akım Cuk Dönüştürücünün Çalışma Modları Örnek 7 SEPIC (Single Ended Primary Inductance Converter) Dönüştürücü SEPIC Dönüştürücünün Çıkış Geriliminin Hesaplanması L1 ve L2 Bobinlerinin Ortalama Akımları Çıkış Gerilimindeki Dalgalanma Giriş Kaynağından Çekilen Akım SEPIC Dönüştürücünün Çalışma Modları SEPIC Dönüştürücünün Akım Dalga Şekilleri Karşılıklı Endüktanslı SEPIC Dönüştürücü Örnek 8 Süreksiz Modda Çalışan Dönüştürücüler Buck Dönüştürücü Örnek 9 Süreksiz Modda Çalışan Boost Dönüştürücü Örnek 10 Sarmaşık (Interleaving) Tekniği Sarmaşık Yapılı Buck Dönüştürücünün Çıkış Geriliminin Hesaplanması Bölüm 8: İzoleli DC-DC Dönüştürücüler Giriş Güç Elektroniği Trafoları Trafoların Modellenmesi Flyback (Geri Dönüşlü) Dönüştürücü Kapalı Anahtar Durumu Açık Anahtar Durumu Örnek 1 Örnek 2 Süreksiz Modda Çalışan Flyback Dönüştürücü Örnek 3 Forward (İleri Yönlü) Dönüştürücü Kapalı Anahtar Durumu Açık Anahtar Durumu Örnek 4 Örnek 5 İki Anahtarlı Forward Dönüştürücü Push-Pull Dönüştürücü Sw1 Kapalı, Sw2 Açık Durumu Sw1 Açık, Sw2 Kapalı Durumu Sw1 Açık, Sw2 Açık Durumu Örnek 6 Tam Köprü ve Yarım Köprü Dönüştürücü Akım Beslemeli Dönüştürücü (Current Fed Converter) Sw1 Kapalı ve Sw2 Açık Durumu Sw1 Açık ve Sw2 Kapalı Durumu Sw1 ve Sw2 Kapalı Durumu Örnek 7 Dönüştürücü Seçimi Bölüm 9: DC-DC Dönüştürücülerin Dinamiği ve Kontrolü Giriş Durum Uzay Ortalama (State Space Averaging, SSA) Yöntemi Sistemin Kararlı Durumunun Bulunması Küçük Sinyal (Small Signal) Analizi Buck Dönüştürücünün Dinamik Modelinin Çıkartılması Kapalı Anahtar Durumu Açık Anahtar Durumu Denklemlerin Ortalamasının Alınması PWM Devresinin Küçük Sinyal Modeli Buck Dönüştürücü için Kontrol Devresi Tasarımı Tip 2 Kontrolör Örnek 1 Örnek 2 Tip 3 Kontrolör Örnek 3 Standart Kondansatör ve Direnç Değerleri Bölüm 10: Eviriciler Giriş AC Motorların Sürülmesi Araçlardaki Akü ile Elektronik Cihazların Çalıştırılması Kesintisiz Güç Kaynakları Tam Köprü Yapı Kare Dalga Çıkışlı Evirici Örnek 1 Fourier Serisi Analizi Örnek 2 Örnek 3 Genlik ve Harmonik Kontrolü Örnek 4 Yarım Köprü Evirici PWM Eviriciler Bipolar PWM Unipolar PWM PWM Terminolojisinin Bazı Tanımları Genlik modülasyonu oranı (Amplitude Modulation Ratio) Eviricinin Harmonik Analizi A) Bipolar PWM Örnek 5 Örnek 6 B) Unipolar PWM Üç Fazlı Eviriciler Örnek 7 Üç Fazlı PWM Eviriciler Çok Seviyeli Eviriciler Serilenmiş Tam Köprü Çok Seviyeli Eviriciler Örnek 8 Örnek 9 Diyot Kenetlemeli Çok Seviyeli Eviriciler Üç Fazlı Diyot Kenetlemeli Çok Seviyeli PWM Eviricinin Simülasyonu Serilenmiş Tam Köprü Çok Seviyeli Eviricilerin Simülasyonu Bölüm 11: Soğutucular Giriş Örnek 1 Soğutuculu Anahtarlar Örnek 2 Bölüm 12: Güç Elektroniğinde Akım Ölçüm Teknikleri Giriş Akım Ölçüm Teknikleri Ekler Temel Förmüller Fourier Serisi Bazı Önemli Dalga Şekillerinin Fourier Açılımı Yarım Dalga Doğrultulmuş Sinüs Tam Dalga Doğrultulmuş Sinüs Kırpılmış Sinüs Üç Faz Altı Adım (Six Step) Doğrultulmuş Sinüs “D” Görev Oranlı Darbe Kare Dalga DC-DC Dönüştürücülerin Önemli Formüller Buck Boost Buck-Boost Cuk SEPIC Flyback Forward Push Pull Full Bridge (Tam Köprü) Half Bridge (Yarım Köprü)