Bir Fazlı Z-Kaynaklı Düşürücü-Yükseltici Matris Çeviricinin MATLAB/Simulink Benzetimi

Abstract

Bu çalışmada, kademeli olarak değişen bir çıkış frekansı yanında değişken bir çıkış gerilimi elde etmek için z-kaynak empedans ağı kullanan bir fazlı matris çevirici yapısı modellenip benzetimi yapılmıştır. Bu topoloji ile geleneksel matris çeviricilerin gerilim kazancı sınırlaması ortadan kaldırılarak, çıkış gerilimi ve frekansı yükseltilebilmekte veya düşürülebilmektedir. Matris çevirici, doğrudan AA-AA dönüşüm yaparken anahtarlama stratejisi ile çıkış frekansını kademeli olarak değiştirme imkânı da sağlar. Doğrudan tek aşamada çevirme özelliği sayesinde, geleneksel çeviricilerde kullanılan büyük bir DA bağlantı elemanına olan ihtiyaç ortadan kaldırılmış olup, çift yönlü anahtarlar aracılığı ile giriş doğrudan çıkış fazlarına bağlanarak enerji dönüşümü gerçekleştirilmektedir. Ara devre elemanı kullanılmadığından hem maliyet hem de boyut düşürülmüştür. Ayrıca çevirme işlemi yaparken anahtarlara ölü zaman eklenerek güvenli komütasyon stratejisi gerçekleştirilmektedir. Endüstrideki kademeli frekans ve gerilime ihtiyaç duyulan uygulamalarda, örneğin bir fazlı asenkron motorun hız değişiminin sağlanması, bu çevirici devresi kullanılabilmektedir. Bir fazlı z-kaynaklı matris çevirici devresinin çalışma prensipleri incelenmiş devre MATLAB/Simulink ortamında hazırlanıp, değişik frekanslar ve çıkış gerilimi değerleri için devrenin benzetimi yapılmış ve elde edilen sonuçların bir kısmı paylaşılmıştır. Modellenen çeviricinin hem düşürme ve hem de yükseltme modunda farklı çıkış frekanslı gerilimler verdiği gözlenmiştir.