Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı

Bülent DAĞ, (Gazi Üniversitesi, Elektirik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Mehmet Akif ÖZDEMİR, (Gazi Üniversitesi, Elektirik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Bünyamin TAMYÜREK, (Gazi Üniversitesi, Elektirik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Ankara, Türkiye)
Emrullah AYDIN, (Turgut Özal Üniversitesi, Elektirik Elektronik Mühendisliği Bölümü, Malatya, Türkiye)
MEHMET TİMUR AYDEMİR (Kadir Has Üniversitesi, Elektirik Elektronik Mühendisliği Bölümü, İstanbul, Türkiye)
EMO Bilimsel Dergi
10 2
Yıl: 2023 Cilt: 13 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 23 - 30 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 01-08-2023

Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı

Öz:
Bu çalışmada yüksek DA gerilimli bir güç kaynağında kullanılmak üzere yüksek kazançlı yeni nesil bir empedans kaynaklı yükseltici çeviricinin güç katı tasarımı yapılmıştır. Ele alınan empedans kaynaklı çevirici yeni geliştirilmiş bir topoloji olup, çeviricinin temel çalışma prensibi daha önceki bir çalışmada detaylı şekilde incelenmiştir. Bu çalışmada çeviricinin hedeflenen uygulamaya yönelik tasarımı için gereken gerilim-denge ve akım-denge eşitlikleri çıkarılmıştır ve bu eşitlikler kullanılarak uygun devre elemanları değerleri belirlenmiştir. Tasarlanan çeviricinin performansı Matlab-Simulink benzetim modeli ile doğrulanmıştır.
Anahtar Kelime: Empedans kaynaklı çevirici Yüksek DA gerilimi güç kartı tasarımı.

Design of Impedance Source Step-up Converter for High DC Voltage Applications

Öz:
In this study, design of power stage of a new generation impedance source step-up converter, to be used in a high DC voltage power supply, is performed. The used impedance source converter is a newly developed topology and its basic operation principles have been investigated in detail in a recent study. In this study, the required volt-balance and current-balance equations of the converter are obtained for the design of the converter in accordance with the targeted application and the corresponding circuit component values are determined. Steady-state performance of the designed converter is validated with Matlab-Simulink simulation model.
Anahtar Kelime: Impedance source converter High DC voltage Power stage design

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] V. Garcia, M. Rico, J. Sebastian, M. M. Hernando and J. Uceda, "An optimized DC-to-DC converter topology for high-voltage pulse-load applications," Proceedings of 1994 Power Electronics Specialist Conference - PESC'94, Taipei, Taiwan, 1994, pp. 1413-1421 vol.2, doi: 10.1109/PESC.1994.373869.
  • [2] Saijun Mao, Tao Wu, Xi Lu, J. Popovic and J. A. Ferreira, "High frequency high voltage power conversion with silicon carbide power semiconductor devices," 2016 6th Electronic System-Integration Technology Conference (ESTC), Grenoble, 2016, pp. 1-5, doi: 10.1109/ESTC.2016.7764721.
  • [3] Forouzesh M., ve diğerleri, “Step-up DC-DC converters: a comprehensive review of voltage-boosting techniques, topologies and applications”, IEEE Transactions on Power Electronics, 32(12), pp. 9143-9178, 2017.
  • [4] Saijun Mao, Chengmin Li, Wuhua Li, J. Popovic and J. A. Ferreira, "Review of high frequency high voltage generation architectures," 2017 IEEE 3rd International Future Energy Electronics Conference and ECCE Asia (IFEEC 2017 - ECCE Asia), Kaohsiung, 2017, pp. 2260-2266, doi: 10.1109/IFEEC.2017.7992404.
  • [5] Yan An Wang, Deng Ming Xiao, "Design of an Electrostatic Precipitator Power Supply Based on Transformer Stray Capacitance Effects", Electric Power Components and Systems, vol. 38, pp. 1005, 2010.
  • [6] J. Liu, L. Sheng, J. Shi, Z. Zhang and X. He, "Design of High Voltage, High Power and High Frequency Transformer in LCC Resonant Converter," 2009 Twenty-Fourth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, Washington, DC, 2009, pp. 1034-1038, doi: 10.1109/APEC.2009.4802790.
  • [7] M. Borage, K. V. Nagesh, M. S. Bhatia and S. Tiwari, "Design of LCL-T Resonant Converter Including the Effect of Transformer Winding Capacitance," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 56, no. 5, pp. 1420-1427, May 2009, doi: 10.1109/TIE.2009.2012417.
  • [8] L. Deng, P. Wang, X. Li, H. Xiao and T. Peng, "Investigation on the Parasitic Capacitance of High Frequency and High Voltage Transformers of Multi-Section Windings," in IEEE Access, vol. 8, pp. 14065-14073, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.2966496.
  • [9] D. Vinnikov, I. Roasto, “Quasi-Z-Source-Based isolated DC/DC converters for distributed power generation,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58 (1), pp. 192-201, 2011.
  • [10] Y. P. Siwakoti, F. Blaaberg, P. C. Loh, G. E. Town, “High-voltage boost quasi-Z-source isolated DA/DA converter,” IET Power Electronics, 7(9), pp. 2387-2395, (2014).
  • [11] O. Husev, et all, “Galvanically isolated quasi-Z-source DC-DC converter with a novel ZVS and ZCS technique,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, 62(12), pp. 7547-7556, (2015).
  • [12] Y. Siwakoti, et all, “Magnetically coupled high-gain Y-source isolated DC/DC converter,” IET Power Electronics, doi: 10.1049/iet-pel.2013.0957, pp. 1-8, (2014).
  • [13] X. Fang, X. Ding, S. Zhong, Y. Tian, “Improved quasi-Y-source DC-DC converter for renewable energy,” CPSS Transactions on Power Electronics and Applications, 4(2), pp. 163-170, (2019).
  • [14] K. Hada, A. K. Sharma, P. S. Tomar, J. Gupta, “Modern Z-source power conversion technologies: A review,” International Research Journal of Engineering and Technology, 4(6), pp. 3207-3211, (2017).
  • [15] Y. P. Siwakoti, et all, “Impedance-source networks for electric power conversion part I: A topological review,” IEEE Transactions on Power Electronics, 30(2), pp. 699-716, (2015).
  • [16] M. M. Haji-Esmaeili, E. Babaei, M. Sabahi, “High step-up quasi-Z-source DC-DC converter,” IEEE Transactions on Power Electronics, 33(12), pp. 10563-10571, (2018).
  • [17] M. Veerachary, P. Kumar, “Analysis and design of quasi-Z-source equivalent DC-DC boost converters,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, 56(6), pp. 6642-6656, (2020).
  • [18] F. Evran, M.T. Aydemir, “Z-source-based isolated high step-up converter,” IET Power Electronics, 6(1), pp. 117-124, (2012).
  • [19] F. Evran, M.T. Aydemir, “Isolated high step-up Dc-DC converter with low voltage stress,” IEEE Power Electronics, 29(7), pp. 3591-3603, (2014).
APA Dag B, Özdemir M, Tamyürek B, Aydın E, Aydemir M (2023). Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. , 23 - 30.
Chicago Dag Bulent,Özdemir Mehmet Akif,Tamyürek Bünyamin,Aydın Emrullah,Aydemir Mehmet Timur Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. (2023): 23 - 30.
MLA Dag Bulent,Özdemir Mehmet Akif,Tamyürek Bünyamin,Aydın Emrullah,Aydemir Mehmet Timur Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. , 2023, ss.23 - 30.
AMA Dag B,Özdemir M,Tamyürek B,Aydın E,Aydemir M Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. . 2023; 23 - 30.
Vancouver Dag B,Özdemir M,Tamyürek B,Aydın E,Aydemir M Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. . 2023; 23 - 30.
IEEE Dag B,Özdemir M,Tamyürek B,Aydın E,Aydemir M "Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı." , ss.23 - 30, 2023.
ISNAD Dag, Bulent vd. "Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı". (2023), 23-30.
APA Dag B, Özdemir M, Tamyürek B, Aydın E, Aydemir M (2023). Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. EMO Bilimsel Dergi, 13(1), 23 - 30.
Chicago Dag Bulent,Özdemir Mehmet Akif,Tamyürek Bünyamin,Aydın Emrullah,Aydemir Mehmet Timur Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. EMO Bilimsel Dergi 13, no.1 (2023): 23 - 30.
MLA Dag Bulent,Özdemir Mehmet Akif,Tamyürek Bünyamin,Aydın Emrullah,Aydemir Mehmet Timur Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. EMO Bilimsel Dergi, vol.13, no.1, 2023, ss.23 - 30.
AMA Dag B,Özdemir M,Tamyürek B,Aydın E,Aydemir M Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. EMO Bilimsel Dergi. 2023; 13(1): 23 - 30.
Vancouver Dag B,Özdemir M,Tamyürek B,Aydın E,Aydemir M Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı. EMO Bilimsel Dergi. 2023; 13(1): 23 - 30.
IEEE Dag B,Özdemir M,Tamyürek B,Aydın E,Aydemir M "Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı." EMO Bilimsel Dergi, 13, ss.23 - 30, 2023.
ISNAD Dag, Bulent vd. "Yüksek Gerilim DA Uygulamaları için Empedans Kaynaklı Yükseltici Çevirici Tasarımı". EMO Bilimsel Dergi 13/1 (2023), 23-30.
Sayfa Oluşturulma Tarihi
24-04-2024 8:42

İLETİŞİM

TÜBİTAK ULAKBİM TR Dizin

Yüzüncüyıl, İşçi Blokları Mahallesi

Muhsin Yazıcıoğlu Caddesi No:51/C

06530 Çankaya / ANKARA +90 (312) 298 92 00

trdizin@tubitak.gov.tr

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © Tüm Hakları Saklıdır. Gizlilik Politikası Kullanım Şartları