Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

ANAHTARLAMALI GÜÇ KAYNAKLARI (AGK, SMPS). Genel Tanım ve Sınıflandırma Genel olarak DC güç kaynakları düzensiz ve çok dalgalı bir DC gerilimden ayarlı.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "ANAHTARLAMALI GÜÇ KAYNAKLARI (AGK, SMPS). Genel Tanım ve Sınıflandırma Genel olarak DC güç kaynakları düzensiz ve çok dalgalı bir DC gerilimden ayarlı."— Sunum transkripti:

1 ANAHTARLAMALI GÜÇ KAYNAKLARI (AGK, SMPS)

2 Genel Tanım ve Sınıflandırma Genel olarak DC güç kaynakları düzensiz ve çok dalgalı bir DC gerilimden ayarlı ve regüleli bir DC gerilim elde etmeye yarar. Bu kaynaklar, Lineer güç kaynakları Anahtarlamalı güç kaynakları Rezonanslı güç kaynakları şeklinde 3 genel gruba ayrılır.

3 Güç Kaynaklarından Beklenen Önemli Özellikler Yüksek verim, yüksek güç yoğunluğu Düşük fiyat, düşük hacim Az bakım, az gürültü Yüksek güvenilirlik, uzun garanti Giriş geriliminde büyük dalgalanmalara müsade

4 Düzgün çıkış gerilimi, ucuz çıkış filtresi Giriş ve çıkış arasında elektriksel izolasyon Yüksek güçlere erişebilme, paralel bağlanabilme Aşırı akım ve kısa devre koruması

5 Anahtarlamalı Güç Kaynaklarının Sınıflandırılması Güç katındaki elemanlara göre anahtarlamalı güç kaynakları, Diyot ve Kondansatörlü Endüktans ve Tek Çıkışlı Transformatörlü olmak üzere üç genel gruba ayrılır.

6 Diyot ve kondansatörlü anahtarlamalı güç kaynaklarının, Düşürücü (Buck) Yükseltici Boost) Düşürücü-Yükseltici (Buck-Boost) olmak üzere 3 türü mevcuttur. Bu kaynaklar, genellikle düşük güçlerde girişten daha yüksek gerilimler elde etmek için kullanılır. İşitme aletlerinde, sıvı kristal göstergeli saatlerde ve pil gerilimlerinin yükseltilmesinde bu kaynaklar yaygın olarak kullanılmaktadır.

7 Endüktans ve tek çıkışlı (izolasyonsuz) anahtarlamalı güç kaynaklarının, Düşürücü (Buck) Yükseltici (Boost) Düşürücü-Yükseltici (Buck-Boost) olmak üzere 3 türü bulunmaktadır. Genel olarak, bu kaynakların tasarımı transformatörlü olanlardan daha kolaydır. Ancak, en önemli dezavantajları giriş ve çıkış arasında elektriksel izolasyonunun olmamasıdır.

8 Transformatörlü (izolasyonlu) anahtarlamalı güç kaynaklarının ise, Geri Dönüşlü (Fly Back) İleri Yönlü (Forward) Yarım Köprü (Half Bridge) Tam Köprü (Full Bridge) Push–Pull (Push-Pull) türleri mevcuttur. Bu kaynakların en önemli özelliği, giriş ile çıkış arasında izolasyonun sağlanması ve çok sayıda çıkışın elde edilebilmesidir.

9 Anahtarlamalı Güç Kaynaklarının Blok Diyagramı

10 Anahtarlamalı Dönüştürme Kavramı Anahtarlamalı güç kaynaklarında, prensip olarak çıkış güç katındaki yarı iletken kontrollü eleman ya da elemanlar uygun bir frekans ve aralıklarla anahtarlanır, dalgalı bir DC gerilim veya AC gerilim üretilir. DC gerilim doğrudan AC gerilim ise doğrultularak süzülür. Böylece, ayarlanabilen ve regüleli bir DC gerilim elde edilmiş olur.

11 Anahtarlamalı temel DC–DC dönüştürücüler, bir kontrollü yarı iletken güç elemanı, bir yarı iletken güç diyodu ve bir anahtarlama endüktansından oluşan 3 temel elemanın farklı şekillerde bağlanmasıyla elde edilmiştir. Devrede ya tam iletimde ya da tam kesimde olarak çalıştırılan kontrollü güç elemanına, güç anahtarı veya aktif eleman denilmektedir. Güç diyodu ise yarı iletken pasif elemandır. Ayrıca, çalışma frekansına göre endüktans değerinin yeterince büyük olduğu ve böylece endüktanstan geçen akımın genellikle kesintisiz olduğu kabul edilmektedir.

12 Anahtarlamalı dönüştürücülerin çalışma prensibi, anahtarlanan endüktansın enerji aktarımına dayalıdır. Bu dönüştürücülerde, bir anahtarlama peryodu içerisinde ya güç anahtarı ya da güç diyodu iletimdedir. Genellikle, anahtar iletimde iken endüktansa enjekte edilen enerji, diyot iletimde iken çıkışa aktarılır. İZOLASYONSUZ TEMEL DC-DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLER

13

14

15 Düşürücü (buck) AGK

16

17

18

19

20 Endüktans Akımındaki Dalgalanmanın Hesabı aralıkları için aşağıdaki eşitlikler yazılabilir. (1) (2) (2)’den bulunur. Bu ifade (1)’de yerine konulursa, sonucu bulunur.

21 ya göre türevinin sıfıra eşitlenmesiyle, aşağıdaki gibi akımdaki maksimum dalgalanma miktarı hesaplanabilir. 1-2 =0 =1/2

22 Kondansatör Gerilimindeki Dalgalanmanın Hesabı Her zaman kondansatörlerde, endüktanslarda, genel ifadeleri geçerlidir. genel tanımından, bulunur. Gerilimdeki maksimum dalgalanma için ise, yazılabilir.

23 Yükseltici (Boost) AGK

24

25 Yükseltici (boost) AGK

26

27

28 Yükseltici dönüştürücüde, T 1 aralığı için, T 2 aralığı için, Çıkış gerilimi için, Giriş akım için, bağıntıları geçerlidir.

29 Düşürücü-Yükseltici (Buck-Boost) AGK

30

31

32 Düşürücü–yükseltici dönüştürücüde, T 1 aralığı için, T 2 aralığı için, Çıkış gerilimi için, Giriş akımı için, bağıntıları mevcuttur.

33

34 Temel Anahtarlamalı Güç Kaynaklarının Karşılaştırılması Dönüştürücünün seçiminde, öncelikle istenen çıkış gerilimi aralığı etkilidir. Giriş ve çıkış akımlarındaki dalgalanma miktarları da dikkate alınmalıdır. Ayrıca, yükseltici ve düşürücü–yükseltici dönüştürücüler, özellikle belirli ve sabit yükler için düşünülmelidir. Bu dönüştürücülerde, güç elemanlarının gerilim değerlerine göre bir maksimum DC çıkış gerilimi belirlenmeli ve bu değer denetlenmelidir. Çıkış geriliminin aşırı değerler alması nedeniyle, bu dönüştürücüler boşta çalışma özelliğine sahip değildir.

35 ANAHTARLAMALI TEMEL DC-DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLERİN KARŞILAŞTIRILMASI Karşılaştırma KonusuDüşürücüYükselticiDüşürücü - Yükseltici T 1 aralığında çalışma V i çıkışı besler. V i, L’ye ilave bir enerji enjekte eder. V i, L’ye ilave bir enerji enjekte eder. C yükü besler. V i, L’ye ilave bir enerji enjekte eder. C yükü besler. T 2 aralığında çalışma L’deki ilave enerji çıkışa aktarılır. V i çıkışı besler. L’deki ilave enerji çıkışa aktarılır. L’deki ilave enerji çıkışa aktarılır. V o çıkış gerilimi V i I i giriş akımı I o V o kontrol aralığı0 ile V i V i ile V omax - (0 ile V omax )

36 ANAHTARLAMALI TEMEL DC-DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLERİN KARŞILAŞTIRILMASI Karşılaştırma KonusuDüşürücüYükselticiDüşürücü - Yükseltici Güç elemanlarının maruz kaldığı gerilim ViVi VoVo V i + V o I L endüktans akımıIoIo IiIi I i + I o I i ’deki dalgalanmaBüyükÇok küçükBüyük I o ’daki dalgalanmaÇok küçükBüyük V o ’daki dalgalanmaÇok küçükBüyük V o ’ın yönüPozitif Negatif Boşta çalışma özelliğiVarYok


"ANAHTARLAMALI GÜÇ KAYNAKLARI (AGK, SMPS). Genel Tanım ve Sınıflandırma Genel olarak DC güç kaynakları düzensiz ve çok dalgalı bir DC gerilimden ayarlı." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları