Yumuşak anahtarlamalı DC-DC dönüştürücülerin incelenmesi

Abstract

Yüksek güç yoğunluğu, hızlı geçiş cevabı ve kontrol kolaylığı nedeniyle darbe genişlikmodülasyonu (PWM) tekniği endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha yüksek güçyoğunluğu ve daha hızlı geçiş cevabı için çalışma frekansının yükseltilmesi gerektiği, fakat budurumda yarı iletken elemanların anahtarlama kayıpları ile elektromanyetik girişim (EMI) veradyofrekans girişimi (RFI) gürültülerinin arttığı bilinmektedir. Bu kayıp ve gürültülerindüşürülmesi ve frekansın yükseltilebilmesi, ancak sert anahtarlama (HS) yerine yumuşakanahtarlama (SS) tekniklerinin kullanılmasıyla sağlanabilmektedir. Bu konudaki çalışmalarson yıllarda cazibesini gittikçe artan bir şekilde sürdürmektedir.Bu çalışmada, DC-DC dönüştürücüler ile kontrol teknikleri ve yumuşak anahtarlamateknikleri incelenmiştir. Sıfır gerilim geçişli PWM DC-DC dönüştürücüler ayrıntılı olarak elealınmıştır. Yeni bir aktif bastırma hücresi kullanılan yükseltici dönüştürücü ile diğerdönüştürücüler karşılaştırılmıştır.Önerilen bastırma hücresi ana anahtar için sıfır gerilimde geçiş (ZVT) ve sıfır akımda geçiş(ZCT) sağlar. Dönüştürücüdeki bütün yarı iletken elemanlar yumuşak anahtarlama altındailetime ve kesime girer. Dönüştürücü basit yapılı olup az sayıda elemana sahiptir.Dönüştürücünün kararlı hal analizi sunulmuş ve 1 kW, 100 kHz'lik yükseltici bir dönüştürücüprototipi ile analiz doğrulanmıştır.Anahtar Kelimeler: DC-DC dönüştürücü, yumuşak anahtarlama, sıfır gerilimde geçiş, sıfırakımda geçiş.