Empedans kaynaklı invertörlerin yeni taşıyıcı tabanlı kontrolle anahtarlama kayıplarının azaltılması

Abstract

Günümüzde enerjinin daha çok önem kazanmasıyla bu enerjinin son kullanıcıya ene verimli şekilde ulaştırılması da çağımızın çözülmesi gereken problemleri arasında yer almaktadır. Termal ve hidroelektrik santralleri ürettiği elektrik Enterkonnekte şebeke sistemleri üzerinden evlerimize alternatif akım olarak ulaşır. Günümüzde kullanılan elektrikli ev aletlerinin çoğu alternatif akım için tasarlanmıştır. İnverterler, doğru akım güç kaynaklarının (yakıt pilleri, rüzgâr enerjisi, fotovoltaik vb.) ürettiği gerilim ve akımı son kullanıcının kullanabileceği şekilde dönüştürmeye yarayan güç elektroniği devreleridir. Fotovoltaik sistemlerden alınabilecek maksimum gücü almak bu sistemlerin daha verimli olmasını sağlar. Empedans kaynaklı inverterler geleneksel inverterlere göre ikinci bir kontrol yapısına ihtiyaç duymadan fotovoltaik panellerden maksimum gücü tek anahtarlama kontrol yapısıyla çekmemize olanak sağlar. Empedans kaynaklı inverterler için anahtarlama şekillerinin en sık kullanılanı taşıyıcı temelli "Basit arttırma kontrol" yapısıdır. Düşük kapasiteli mikrodenetleyiciler tarafından kontrolü sağlanabilir yapıdadır. Bu çalışmada empedans kaynaklı inverterler için taşıyıcı temelli yeni anahtarlama şekli tasarlanmıştır. "Basit arttırma kontrol" yapısından esinlenen çalışmamızda taşıyıcı sinyale paralel ikinci taşıyıcı sinyal yardımıyla devre çıkış voltajında geleneksel yöntemlere kıyasla hiçbir bozulma yaşanmadan, anahtarlama sayısını %66 azaltılmıştır. Bu sayede devre anahtarlama elemanlarının üzerinde oluşan kayıplar da azalmıştır. Aynı zamanda anahtarlama için basit mikrodenetleyicilerin kullanımı halen mümkündür.