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)

Güç elektroniği yeni yapı malzemeleriyle birlikte tasarımcıya bir çok alanda çözümler ve fırsatlar sunarken; eskiden beri süregelen bir çok problem de yine tasarımcıların peşini bırakmamaktadır. Fizik ve evrenimiz değişmedikçe peşimizden ayrılmayacak bu problemlerin başında; bir güç elektroniği tasarımcısının cevaplamak zorunda olduğu, yarı iletken yapılardan modüller mi yoksa discrete yani ayrık yapılar mı kullanmak daha efektiftir sorusu yer alır. Tasarımcı bu soruya yanıt verirken, bir çok alanda avantaj ve dezavantaj arasından seçimini doğru ve optimum yapmak zorundadır. (Devamını Oku)

Piyasayı yavaş yavaş domine eden SiC gibi yarıilerkenlerin getirdiği avantajlardan dolayı yüksek verimli ve yüksek güçlü solar inverter sistemlerine ihtiyaç ve talepler, küresel ısınmanın da etkisiyle günden güne artmaktadır. Artan talep, rekabetçi firmaları sahaya sokarak fiyat anlamında kıyasıya bir mücadele verilmesine yol açmaktadır. Bunun neticesinde saha kurulumundan, evirici tasarımına bir çok nokta ince elenip, sık dokunmaktadır. Bu rekabetin çok sıkı yaşandığı güneş enerji tarlaları, panel verimsizliklerinden dolayı, çok büyük alanlar işgal etmekte ve bunun sonucunda panel/şebeke kablolaması ve trafosu, saha kurulumlarında ciddi maliyet kalemlerinden biri haline gelmektedir. Bu sorunu aşmak için ise evirici ve panel üreticileri beraber çalışarak gerilim seviyelerini yukarılara çekip avantaj kazanmaya çalışmaktadırlar. (Devamını Oku)

2014-2015 döneminde, SiC FET’ler ve diyotlar ilk kez proje hayatıma dokunmaya başladığında, ürünleri elde edip bir şekilde denemiş ve geleceğin güç elektroniği teknolojisinin buralara yöneleceğini öngörmüştüm. Bu yüzden burada ve burada yazdığım iki yazımda da SiC ve GaN’ın bize neler sağlayabileceğinden bahsettim. Her ne kadar yüksek güçler ve akımlar bazında IGBT’ler fiyat performans özelinde FET’leri geride bıraksa da SiC ve GaN’ın, gelişimleri ve üreticilerinin daha da desteklemeleriyle birlikte, yüksek güç gruplarında da kullanılmaya başladığını yakın zamanlarda göreceğiz. (Devamını Oku)

Daha önceki bölümde, geliştirmiş olduğum haftasonu projesinin mekanik montaj ve yerleşimine değinmiştik. Bir güç elektroniği tasarımcısı olarak mekanik bölüm tasarımımızın başında yer alsa da bizim için temel başarı elektroniksel sonuçlardadır; devrenin elektronik olarak çalışması, verimi ve bunun yanında en önemli özelliği olan MPPT performansının verileri, projeye asıl değeri katacak unsurlardır. Bu son bölümde, proje çalışırken elde edilen sonuçlarla birlikte, MPPT yani maksimum güç noktası takibine de değinerek, bir projeyi daha sonuçlandıracağız… (Devamını Oku)

Daha önceki bölümde haftasonu projesi olarak başladığım 4kW MPPT Converter cihazının amacından, gideceğimiz hedeften, isterlerden ve mekanik ön görünümden bahsetmiştim. Bu bölümde ise, bir elektrik elektronik mühendisi olarak, mekanik, ısıl atım, montaj bilmenin avantajlarından ve güç elektroniğinde mekaniğin öneminden bahsederek, cihazımızın donanım ayağının en önemlilerinden olan, kutulu ürün oluşturma ve üretme safhasını görmüş olacağız. (Devamını Oku)

Gelişen üretim teknolojisi ve malzeme bilimi ile her geçen gün daha hızlı, daha az enerji kaybına sahip anahtarlara sahip oluyoruz. Silikon bazlı anahtarlar yanında artık her alanda görmeye alıştığımız SiC ve GaN ile beraber ise hız faktörünü engelleyen unsurları düzeltme yönünde bir çok atılım görüyoruz. Fizik kuralları çerçevesinde, 1800’lerin ortasında ele aldığı kuramlarla bilinen Sir William Thomson meşhur Lord Kelvin’in öne sürdüğü metotlar ise şaşırtıcı derecede günümüzün yarı iletken teknolojisine hâlâ yön verebilmektedir. (Devamını Oku)

Geçtiğimiz 20 yıl içerisinde, ihtiyaçların da zorlaması ile, güç elektroniği ve elektroniğin diğer alanlarında silikon malzemeler dışında SiC ve GaN başta olmak üzere bir çok yarı iletken meteryal kullanıma sunulmaya başlandı. Bunlardan SiC (Silicon Carbide) ile ilgili olanını daha önce ele (Güç Elektroniğinde SiC (Silicon Carbide) Çağı) almış ve avantajlarından bahsetmiştim. GaN (Gallium Nitride) elemanlar ise yeni jenerasyonun bir öğesi olarak neredeyse SiC ile eşdeğer bir şekilde geliştirilmeye başlandı ve piyasaya sürüldü. Peki GaN, güç elektroniğinde SiC kadar başarı sağlayacak mı, birbirlerinin bire bir eş değerleri mi, yoksa her elemanı doğru yerde kullanmak bize mi kalıyor; gelin bunu birlikte inceleyelim. (Devamını Oku)

Güç elektroniğinin temel taşlarından bir tanesi anahtarlama elemanları ve onların kontrolüdür; hatta anahtarlama kontrolü bir anlamda bu dalın temelidir diyebiliriz. Güç elektroniğinde en sık kullanılan anahtarlama elemanı olarak karşımıza IGBT ve Mosfet’ler çıkmaktadır. Dijital elektroniğin de bu dala hükmetmesi ile birlikte “logic level” diye adlandırdığımız gerilim seviyeleri ile ek araçlar kullanarak anahtarlama elemanlarının kontrolünü sağlamaktayız. Daha önce burada (Dikkat: High Side Gate Driver!!) konuştuğumuz üzere bu ek donanımların, sürücülerin, bir çok çeşidi bulunmaktadır. Güç değerleri arttıkça kullanacağımız sürücü gereksinimi ve özelliği değişiklik göstermektedir; bunların en gelişmişleri içerisinde desaturation koruması ve active miller clamp özelliği barındırır. (Devamını Oku)