Güç elektroniği alanının önemli bir kısmı güç dönüştürme süreçlerine odaklanmaktadır. Bu doğrultuda, yaklaşık on yıl önce, temel bir başvuru kaynağı olması amacıyla burada bulabileceğiniz “Flyback Converter Tasarımı” başlıklı yazı serisini paylaşarak konunun bilinirliğini artırmayı hedefledim. Flyback dönüştürücüler, burada daha önce de değindiğimiz gibi, genellikle 200 W’a kadar olan güç seviyelerinde yaygın şekilde kullanılır. Ancak çıkış akımının yüksek olduğu ve daha büyük güçlerin söz konusu olduğu uygulamalarda, eleman sınırları nedeniyle farklı topolojilere yönelmek gerekmektedir. Bu arayış sırasında, eski literatürde tek anahtarlı forward dönüştürücünün sıklıkla önerildiğine rastlamaktayız.
Elektrik veya elektronik ile çalışan herkes bilecektir ki AC ve DC, elektriğin iki temel formudur ve her biri farklı uygulamalarda önemli rol oynamaktadır. Tesla ve Edison’dan beri savaş halinde olan bu iki kardeş form günümüzde birçok alanda ortaklaşa kullanılmaktadır. Hatta öyle ki güç elektroniği uygulamalarının neredeyse yarısı DC/AC ya da AC/DC olacak şekilde bu iki formun birbirine dönüştürülmesi üzerinedir. Gelişen yarı iletken teknolojisi ile birlikte daha önce ele aldığım multilevel dönüştürücüler ve gelişen mikrodenetleyiciler ve kontrolcüler gibi teknolojik yenilikler sayesinde AC->DC ya da DC->AC dönüşümleri hem daha karmaşık hem de daha yetenekli bir hal almıştır.
Son yıllarda değişen standartlar ve enerjinin verimli kullanımı gereklilikleri ile birlikte güç faktörü düzeltme konusu oldukça önem kazanmıştır. Başlarda, yüksek enerji kullanımının gerçekleştiği sanayi ve türevi işletmeler için olmazsa olmazlardan olan PFC, şimdilerde değişen ve yaygınlaşan teknolojiler ile (bilgisayarlar, led sürücüler, motor kontrol uygulamaları, kaynak makineleri, UPS’ler vb.) en alt kullanıcılar için dahi gerekli hale gelmiştir.
İki bölüm sürecek bu yazı dizisinde; PFC’nin tanımını yapıp, PFC için kullanılan topolojileri inceleyerek, gerekli hesaplamalar ile güç elektroniği uygulamalarında beğenerek kullandığım PSIM programını kullanarak örnek bir uygulama yapacağız.
1800’lü yıllara dayanan tarihi ile bir çok yarı iletkenden önce keşfedilen ve kendine bir çok uygulama alanı bulan diyotlar, günümüzde hâlâ geliştirmeye oldukça açık ve hemen hemen her cihazın içerisinde yerini almış durumda. Bir çok tipi ve şekli bulunan diyotların en çok kullanıldığı alanlardan biri ise güç elektroniği.
Günümüzde güç elektroniği dendiğinde karşımıza anahtarlamalı güç sistemleri gelir ve burada diyot için kilit kelime “hız” olur.
Peki nedir bu hız kavramı ve neden bu kadar önemlidir?