Değişken yük uyumlu boost dönüştürücü temelli yeni bir aktif güç faktörü düzenleyici kontrol devresi tasarımı

Abstract

Tez çalışmasında değişken çıkış yüküne sahip yükseltici tip dönüştürücü tabanlı güç faktörü düzeltim devreleri arasından, değişken çıkış yüküne sahip güç faktörü düzeltim devrelerinin, nominal çıkış gücünden daha düşük güçlerde meydana gelen güç faktörü düşümleri üzerine odaklanılmıştır. Değişken çıkış yüklerinde meydana gelen güç faktörü düşümü problemini çözmek için Değişken Yük Uyumlu Ortalama Akım Kontrolü ile Aktif Güç Faktörü Düzeltimi algoritması 400 V çıkış gerilimi ve 50-400 Watt çıkış yükü aralığı için geliştirilmiştir. Algoritma geliştirilirken, güç faktörü düzenleme devrelerinin iki temel problemi üzerinde durulmuştur. Bu problemlerden birincisi güç faktörü düzenleme devrelerinin sabit bir çıkış gücüne göre tasarlanmasıdır. Güç faktörü düzenleme devresinin sabit bir yük için tasarımı yapılırken güç faktörü düzenleme devresinin kontrol parametreleri sabit olan transfer fonksiyonuna göre belirlenir. Birçok güç faktörü düzenleme devresinde ise çıkış gücü zamanla değişmektedir. Bu durum transfer fonksiyonunun değişmesine, dolayısı ile kontrolcünün kötü performans sergilemesine neden olmaktadır. Belirtilen problemlerden ikincisi yükseltici bobin üzerindeki akımının düşük güçlerde sürekli akım modu ile kesintili akım modu arasında sürekli geçiş yapmasıdır. Bu durum karmaşık akım modu olarak ifade edilir ve güç faktörü düşümüne neden olur. Belirtilen problemler bir adet yapay zekâ eğri uydurma temelli oransal akım okuyucu ile çözülmüştür. Geliştirilen oransal akım okuyucu giriş akımını çıkış gücü / nominal güç oranında yükselterek transfer fonksiyonunu sabit tutmakta ve güç faktörü düşümünü önlemektedir. Yükseltici bobin ve devre elemanları seçimleri ile de devrenin çalışma modları arasındaki geçiş önlenmiş ve devrenin sürekli iletim modunda çalışması sağlanmıştır. Geliştirilen güç faktörü düzenleme algoritması ve literatürde var olan güç faktörü düzenleme algoritmaları Psim simülasyon ortamında gerçeklenerek karşılaştırması yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar geliştirilen güç faktörü düzeltim algoritmasının sürekli akım modunda meydana gelen düşük güçlerde, güç faktörü düşümü problemini çözmede başarılı olduğunu göstermektedir.