Endüktans bağlantılı çift köprü ile jiratör tasarımı analizi ve gerçeklemesi

Abstract

Bu tezde, endüktans bağlantılı çift köprülü dönüştürücü kullanılarak yapılan bir jiratörün tasarım, analiz ve uygulaması sunulmuştur. Tasarlanan jiratör devresinin, çift yönlü MOSFET anahtarlar kullanılarak ve herhangi bir geribesleme devresine ihtiyaç duymadan jiratör tanım bağıntılarını sağladığı ve iki yönlü enerji transferini gerçekleştirebileceği teorik ve deneysel olarak gösterilmiştir. Böyle bir jiratör devresi, gerilim-akım, akım-gerilim, kondansatör-endüktans ve direnç-direnç gibi dönüşümlerde kullanılabilir.Tezin başlangıcında ilk olarak jiratör kavramı ve jiratör gerçeklenmesi üzerine geniş bir literatür taraması yapıldıktan sonra çift köprülü endüktans bağlantılı dönüştürücü kullanılarak jiratör analizi, tasarımı ve gerçeklemesi sunulmuştur. Yapılan teorik çalışmalar neticesinde genel jirasyon iletkenliğin denkleminin özel bir durumu daha basit formda elde edilmiştir. Elde edilen jirasyon iletkenliği ve ideal jiratör tanım bağıntılarından yararlanılarak kondansatör yüklü jiratörün girişinden görülen endüktans teorik olarak hesaplanmış, hesaplanan endüktansın prototip devre üzerinden yapılan ölçümlerde %9 hatayla elde edildiği deneysel ölçüm sonuçlarında gösterilmiştir. Jiratör devresi, iki yönlü kontrollü çalışabilen MOSFET anahtarlar ve bu anahtarları sürmek için kullanılan izole sürme devreleriyle oluşturulmuştur. Jiratörün dinamik ve statik davranışı önce teorik olarak, sonra simülasyonlar ile gösterilmiş ve son olarak yukarıda bahsedilen dönüşümlerden bazıları prototip devre yardımıyla test edilmiştir. Gerçeklenen jiratör devresi yarımdalga doğrultucu devresindeki seri filtre endüktansı yerine uygulanmış, yapılan simülasyonlar ile elde edilen deneysel sonuçlar tezde sunularak yorumlanmıştır.Elde edilen teorik, simülasyon ve deneysel sonuçların değerlendirilmesiyle endüktif enerji transferi ile gerçekleştirilen çift köprülü jiratör devresi, jirasyon işlevini herhangi bir geribeslemeli kontrol devresine ihtiyaç duymadan gerçekleştirilmiştir. Önerilen devrenin iki yönlü enerji transferini gerçekleştirdiği, dört bölgeli çalıştığı ve dinamik ve statik davranışı gösterdiği yapılan deneylerle ispatlanmıştır.