LLC Rezonanslı DA-DA Dönüştürücü Tasarımında Kullanılabilecek Bir Grafiksel Arayüzün Geliştirilmesi

Bu çalışmada yüksek verimlilik, düşük elektro manyetik girişim (EMG) ve yüksek güç yoğunluğu gibi avantajlara sahip olan LLC rezonans DA-DA dönüştürücü tasarımı ele alınmıştır. MATLAB programı ile temel harmonik yaklaşım (FHA) analiz metodu kullanarak devre parametrelerini hesaplayan bir arayüz tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan arayüzde, yüksek verimlilik elde edebilmek için en uygun kalite çarpanı (Q) ve endüktans oranı (Ln) seçimini hedefleyen bir optimizasyon yapılmıştır. Arayüz ile hesaplanan parametrelerin doğruluğunun test edilebilmesi için PLECS programı kullanılarak 3 farklı güç seviyesinde benzetimler yapılmıştır. LLC rezonans dönüştürücünün çıkış gerilimini düzenlemek için değişken frekans kontrol yöntemi kullanılmıştır. Deney sonuçlarıyla düşük yük durumları da dahil olmak üzere geniş bir yük aralığında sıfır gerilim anahtarlamanın (SGA) sağlandığı görülmüştür. Yine bu yük durumları için verim ölçümleri yapılarak verim grafikleri çıkarılmıştır. Yapılan verim hesaplamalarının gerçek koşullara uygun olması amacıyla PLECS programında ısıl modelleme yöntemi kullanılmıştır.

Anahtar Kelimeler:

LLC Rezonans Dönüştürücü, Grafiksel Kullanıcı Arayüzü, Yumuşak Anahtarlama, Yüksek Verim

PDF

___

Y. Gu, Z. Lu, L. Hang, Z. Qian, G. Huang “Three-Level LLC Series Resonant DC/DC Converter”, IEEE Transactions On Power Electronics, 20(4), 781-789, July 2005, 10.1109/TPEL.2005.850921.
S. Üçer “Seri Rezonans DA/DA Çeviricisinin Analiz, Tasarım Ve Gerçeklenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Temmuz 2001.
A. Pawellek, C. Oeder, T. Duerbaum “Comparison of Resonant LLC and LCC Converters for Low-Profile Applications”
R. L. Steigerwald “A Comparison Of Half-Bridge Resonant Converter Topologies”, IEEE Transactions on Power Electronics, 3(2), 174–182, April 1988, 10.1109/63.4347.
B. C. S. Cheng “Modelling And Control Of The LLC Resonant Converter”, Master Thesis, The University Of British Columbia, December 2012.
H. Huang “Designing an LLC Resonant Half-Bridge Power Converter”, Power Supply Design Seminar, 2010, Retreived from power.ti.com/seminars
Fairchild semiconductor corporation “Half-Bridge LLC Resonant Converter Using FSFR-Series Fairchild Power Switch (FPS)”, Application Note, 2014.
S. A. Rahman “Resonant LLC Converter: Operation and Design 250W 33Vin 400Vout Design Example”, Infineon Technologies, Application Note, 2012.
N. E. Topuz “Design And Implementation Of LLC Resonant Converter And High Frequency Transformer”, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Haziran 2019.
B. Lu, W. Liu, Y. Liang, F. C. Lee, J. D. Van Wyk “Optimal Design Methodlogy for LLC Resonant Converter”, Twenty-First Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, 2006, 10.1109/apec.2006.1620590.
S. Çetin “Veri Merkezi Uygulamaları için Yüksek Verimli Bir LLC Rezonanslı DC-DC Dönüştürücü Tasarımı”, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi PART C: Tasarım ve Teknoloji, 5(1), 45-54, 2017.
C. Fei “Optimization of LLC Resonant Converters: State-trajectory Control and PCB based Magnetics”, Ph.D. Dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University, March 2018.
W. Feng “State-Traectory Analysis and Control of LLC Resonant Converters”, Ph.D. Dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University, March 2013.
F. D. Domenico, A. Steiner, J. Catly “Design of a 600 W HB LLC Converter Using 600 V C o o l M O S P 6”, Infineon Technologies, Application Note, 2015.