BİR FAZLI Z-KAYNAKLI DÜŞÜRÜCÜ YÜKSELTİCİ MATRİS ÇEVİRİCİ BENZETİMİ

Abstract

Bu tezde, tek fazlı z-kaynaklı düşürücü-yükseltici matris çevirici olarak adlandırılan çevirici topolojisi incelenmiştir. Bu çevirici frekans kısıtlamasını ortadan kaldırarak çıkış frekansını düşürebilmekte ve yükseltebilmekte veya çıkış gerilimini düşürebilmekte ve yükseltebilmekte ya da aynı anda hem çıkış frekansını hem de çıkış gerilimini düşürebilmekte veya yükseltebilmektedir. Bu çevirici yapısı çevirme işlemini tek aşamada doğrudan gerçekleştirmektedir. Çevirici, yapısında bulundurduğu yarı iletken anahtarlar ile çift yönlü güç akışına izin vermektedir. Çeviricinin girişine filtre konularak, oluşabilecek gerilim piklerinin önüne geçilmesi sağlanmıştır. Bu özelliklerine ek olarak bu tezde, güvenli komütasyon stratejisi uygulanmıştır. Güvenli anahtarlama stratejisi sayesinde anahtarlara dışarıdan ölü zaman eklenerek sürekli akım yolu oluşturulmuştur. Tek fazlı z-kaynaklı düşürücü-yükseltici matris çeviricinin çalışma prensibi incelenmiş olup devrenin analizi yapılmıştır. Çevirici devresinin çalışma performansını doğrulamak için MATLAB/ Simulink ortamında benzetim çalışması yapılmış olup sonuçları çalışmaya eklenmiştir. Benzetim sonuçları R ve RL yükü altında çıkış frekansı 25, 50 ve 100 Hz olarak incelenmiştir. Gerilimin düşürüldüğü ve yükseltildiği de farklı frekans değerleri için incelenmiş ve sonuçlar verilmiştir.

In this thesis, the converter topology called single-phase z-source buck-boost matrix converter is examined. This converter can lower and raise the output frequency by removing the frequency restriction, or buck and boost the output voltage, or lower or raise the output frequency and buck and boost the output voltage at the same time. This converter structure directly performs the conversion process in one step. The converter allows bidirectional power flow with the used semiconductor switches. The voltage spikes that may occur are prevented by placing a filter at the input of the converter. In addition to these features, safe commutation strategy has been applied in this thesis. With the safe switching strategy, a continuous current path is created by adding dead time to the switches. The working principle of the single-phase z-source buck-boost matrix converter has been examined and the circuit has been analyzed. In order to verify the operating performance of the converter circuit, a simulation study was carried out in the MATLAB / Simulink environment and the results were presented in this study. The simulation results were examined as 25, 50 and 100 Hz output frequencies under R and RL loads. The voltage is bucked and boosted for different frequency values and the results are given.