Güç elektroniği söz konusu olduğunda, her ne kadar daha çok yeni çıkan yarı iletken elemanlar (SiC ve GaN) üzerine konuşmuş olsak da son 30 yıldır güç elektroniği sektörünün özellikle yüksek güçlerde baskın tek bir elemanı vardır: IGBT! Yüksek gerilimler ve akımlar söz konusu olduğunda, her ne kadar eksiği bulunsa da IGBT’ler hâlâ fiyat/performans konusunda öne çıkan yarıiletken anahtar olurlar. IGBT’nin sahip olduğu bir takım elektronik dezavantajlarını gidermek için ise günümüzde en çok tercih edilen yöntemlerden bir tanesi multilevel ya da Türkçesi ile çok seviyeli dönüştürücülerdir. (Devamını Oku)

Güç elektroniğinde, elektrik ve enerji aktarımında konu “izolasyonlu converter” arenasına geldiğinde, 300W ve altında, onca dönüştürücünün yanında Flyback açık ara, “hâlâ”, en popüler dönüştürücüler arasında yer alır. Bu nedenledir ki gerekse web sitem üzerinde gerekse internette flyback konusunda onlarca dokümana ulaşmak mümkündür. 2015-2016 yıllarında USB Type-C’nin duyurulması, daha güçlü ve batarya kapasiteleri daha büyük cep telefonları gibi taşınabilir araçların yaygınlaşması ile birlikte hızlı şarj ihtiyacı ortaya çıktığında Flyback yine vazgeçilmezler arasında olmuştur. Bu denli yüksek güçlerde flyback dönüştürülerin bir çok problemini aşmak için ise tasarımcıların iyi bir çözüme ulaşmaları gerekiyordu ve bu çözüm Quasi Resonant kontrolcülerle birlikte onların imdadına yetişti. (Devamını Oku)

Elektronik yükü ele aldığımız ilk üç bölümde (ilk bölüm – ikinci bölüm – üçüncü bölüm) klasik yöntemler, bunun ışığında yarı iletken kullanımı, tasarım ve cihazı ortaya konarken geçen aşamaları sıraladık. Tasarladığımız elektronik yükün en önemli özelliği bilgisayar tarafından kontrol edilebilmesi ve çeşitli testlerin hızlı bir şekilde bir program ile kolayca yönetilebilmesidir. Bu hem yük testlerini hızlı bir şekilde yapmaya olanak sağlar, hem de sunum, rapor ya da kullanıcı kılavuzları için grafiklerin yerleştirilebilmesine olanak sağlar. (Devamını Oku)

Elektronik yükün çalışma mantığını ele aldığımız ilk iki bölümden (ilk bölüm – ikinci bölüm) ve uzun bir aradan sonra, sıkı bir çalışmanın ardından DC Elektronik Yük projemi bitirmiş bulunmaktayım. Proje gelişim sürecinde bir çok fikir ortaya çıksa da, yıllar içinde farklı güç değerliklerinde tasarlamış olduğum güç kaynakları ve onlara yaptığım yükleme testleri ile birlikte ihtiyacım olan akım ve gerilim aralığı ile test türlerini belirlemiş oldum. Bilgisayar programı ile birlikte bir çok kaynağın testine olanak sağlayan elektronik yük, hedefimiz olan basit yapı ile de geliştirmeye oldukça açık hale geldi. (Devamını Oku)

Gerilim kaynakları; elektronik tasarım ile uğraşan kişilerin masasında bulunması gereken demirbaşlar arasındadır. 0-30V genel gerilim aralığından 0-1000V aralığında uç noktalarda akım sınırlı gerilim kaynakları çeşitli fiyat aralıklarında bulunabilmektedir. Bu cihazların düşük gerilim aralıkta olanları hem yaygın hem uygun fiyatta bulunurken, kullanılması gereken aralık ve gerilim düzeyi arttıkça hem bulmak zorlaşır hem de fiyat uç noktalara doğru yükselir. İlk önce nixie saat tasarımlarımda (Geçmişe Dönüş: Nixie Clock! – Geçmişe Tekrar Dönüş: One Nixie Clock – Yeniden: IN8 Nixie Saat) yaşadığım akım sınırlı yüksek gerilim bulamama daha sonrasında yüksek gerilim ölçüm devrelerinin testi sorunu dolayısı ile uzun süredir proje taslağı halinde duran; düşük güçte, akım limitli yüksek gerilim kaynağı tasarımını ele almanın vakti gelmişti. (Devamını Oku)

Güç elektroniğinde donanımsal ya da yazılımsal kontrol günümüzde firmaların know-how’larının temellerini oluşturur. Bu tecrübe ve sonrasındaki kontrol ne kadar başarılı ise tasarımcı ve firması için rakipleri karşısında avantaj yaratacaktır. Sistemi yöneten donanımsal ya da yazılımsal kontrol; sistemde oluşan bozucu değişkenlere karşı, sistemin stabil şekilde çalışmasını sağlayacak değişkenleri uygulayan metotlar bütünü denebilir. İyi bir kontrolün temelinde ise, kontrol edilen sistemin parametrelerinin iyi ölçümü gelmektedir. (Devamını Oku)

Elektronik yükün çalışma mantığını ele aldığımız ilk bölümde, bu konuda en çok kullanılan yarıiletken elemanların başında, fiyat/performansının iyi olmasından dolayı Mosfet ve IGBT olduğunu belirtmiştik. Bunun yanında, elektronik yük tasarımı yaparken karşılaşılan bir çok zorluğun olduğunu söylemiştik; uygun akım ölçüm metodu, bu akım metoduna göre uygun opamp vb. gibi kontrol elemanları seçimi ve yük olarak kullanılacak yarı iletkenin güvenilir sınırlarda çalışmasını sağlama.

Bu bölümde yukarıda saydığımız tüm bu zorlukların aşımı için cevap ararken özellikle bir yarı iletkenin, uygulamaya göre nasıl seçildiğini de ele alarak günümüzde iyi bir elektronik yükün neden pahalı olduğunu anlamaya çalışacağız. (Devamını Oku)

Güç elektroniği uygulamalarında, güç kaynağı gelişimi yapmak temel noktalardan biri olarak yer almaktadır. Gerek anahtarlamalı, gerekse lineer güç kaynakları ve bataryaların, teorik hesaplanan değerlerinin ve ihtiyaçların, uygun şartlarda karşılandığını görmek için tasarım değerlerinde yüklenmeleri gerekmektedir. Bu, sayılabilecek testlerin arasında en temel olanıdır. Ayrıca tasarlanan cihazın akım/gerilim performansı da yine önemli parametrelerden biri olarak görülmektedir. Son olarak ise tasarım değerlerinde sıfır yükten, tam yüke geçiş anlarında (tersi de geçerli) güç kaynağının gösterdiği performans da çok önemlidir. (Devamını Oku)

Dördüncü bölümde flyback tasarımımızın tüm hesaplamalarını bitirip, özellikle trafo sarımı konusunda önemli noktalara değinmiştik.

Bu bölümde ise yaptığımız tüm hesaplamaları simülasyonda ortamında yerlerine koyup, elde ettiğimiz simülasyon sonucu ile gerçek ortam arasındaki karşılaştırmaları yapıp, varsa aralarındaki farkın neden kaynaklandığına açıklık getirmeye çalışacak ve son sözlerimizle birlikte beş bölüm süren yazı dizimizi sonlandıracağız. (Devamını Oku)

Üçüncü bölümde Flyback tasarımımızın en önemli hesaplamalarının çoğunu yapıp, özellikle akım ve dayanım gerilimlerini anahtarlama elemanları özelinde belirlemiştik.

Tüm switch mode uygulamalarda olduğu gibi bu uygulamada da manyetik eleman tasarımı, performansı en çok etkileyen etmenlerden biridir. Bir çok tasarımcı tarafından, farklı uygulamalarda, çeşitli parametreler bulunduğundan manyetik elemanların kapasitör ya da direnç gibi belirli bir standardı bulunmamaktadır. Bu bölümde özellikle okullarda çok değinilmeyen elektromanyetik eleman tasarımı ve bunun yanında yarı iletkenleri korumak için kullanacağımız clumper ve geri besleme tasarımı konularına değineceğiz. (Devamını Oku)