LEE- Elektrik Mühendisliği-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 80
-
ÖgeDesign of a high-accuracy energy management system for electric vehicles and V2G approaches considering battery aging(Graduate School, 2024-08-02)Smart grid technology uses digital communication technologies to optimize the processes of energy production, distribution, and consumption, providing more flexible, reliable, and efficient energy management compared to traditional energy production and distribution systems. This system has the capability to monitor and manage energy demand in real-time, allowing for more reliable use of energy resources and faster detection of faults in the grid. The integration of renewable energy sources into smart grid systems is crucial for reducing the use of fossil fuels and meeting the increasing energy demand. When renewable sources such as solar, wind, hydroelectric, and geothermal energy are combined with smart grid technologies, they offer a sustainable and environmentally friendly approach to energy production and consumption. This integration increases energy efficiency while reducing the carbon footprint. With the increasing use of electric vehicles, the necessity of vehicle-to-grid (V2G) service technology is also rising. V2G technology transforms the batteries of electric vehicles into energy sources that allow bidirectional energy flow. This integration enables electric vehicles to become not only consumers but also energy producers, providing feedback to the grid to balance energy demand fluctuations. Thus, the integration of renewable energy sources is facilitated, energy storage solutions become more effective, and grid stability is enhanced. The V2G integration of renewable energy systems plays a critical role, especially in ensuring the continuity of intermittent and irregular sources like solar and wind energy. By storing energy from these sources, electric vehicle batteries can supply energy to the grid when energy production is insufficient. This optimizes the balance of energy production and consumption, providing both economic and environmental benefits. This study examines the frequency regulation service, one of the vehicle-to-grid services, in detail from the perspective of electric vehicle users. The study considers the battery aging and economic benefits of providing frequency regulation service when electric vehicles are connected to the grid. First, to perform a realistic analysis, a comprehensive model was developed by considering various forces and factors affecting electric vehicles. In this model, factors such as traction forces, road characteristics, environmental forces, auxiliary systems, driving profile, and gravitational forces were examined. The traction forces of the electric vehicle are related to the torque produced by the motor and the power losses during the transmission of this torque to the wheels. Road characteristics are defined by parameters like road gradient, surface type, and friction coefficient. Environmental forces include external factors like air resistance and wind. Auxiliary systems consist of in-vehicle electronic systems, air conditioning, and other energy-consuming components. The driving profile includes the vehicle's behaviors during acceleration, deceleration, stopping, and cruising. Gravitational forces determine the effect of the vehicle's weight on the road. Then, battery aging mechanisms and factors affecting battery aging were examined in detail, and the Arrhenius battery aging model was used for lithium iron phosphate battery cells. The aging model was considered for two separate conditions: cycle aging due to regular use and charge-discharge cycles, and calendar aging occurring over time under storage or preservation conditions. A battery pack was designed using four different lithium iron phosphate battery cells on the developed electric vehicle model. In this process, a selection algorithm was created by considering critical factors such as the volume, weight, cost, and aging of the battery pack. The algorithm aimed to make the most suitable selection by considering the different characteristics of each battery cell. For each battery cell, state of charge, state of health, and range data were analyzed. The state of charge indicates the current energy level of the battery, while the state of health evaluates the battery's lifespan and performance. Range data were examined to determine the distance the vehicle can travel on a single charge. Based on these analyses, the performance characteristics of each battery cell were compared, and the most suitable battery cell was selected. This comprehensive evaluation process aimed to offer an optimized solution for battery pack design in electric vehicles in terms of both performance and cost. Thus, the most suitable battery cell was selected for a long-lasting, cost-effective, and high-performance battery pack. To plan vehicle-to-grid services, Great Britain's grid frequency data was used. One year of frequency data was clustered using the K-means clustering algorithm. The K-means clustering algorithm is a type of algorithm used to partition data from complex and large datasets into similar clusters. The algorithm was run multiple times iteratively to determine the days closest to the centroid of each cluster. In this way, the days that best represented each cluster were identified. The variances of the selected days were compared, and the 10 most different days exhibiting distinct characteristics were identified. These selected days were used to derive 10 years of grid frequency data, considering the percentage sizes of the clusters. The number of days in the 10-year dataset was distributed according to the percentage sizes of the clusters. The derivation process was carried out based on the available one-year frequency data to realistically reflect long-term scenarios. Daily frequency data was divided into 30-minute periods, and optimization was performed with a binary genetic algorithm by assigning various weights in terms of revenue and battery aging of the electric vehicle. The binary genetic algorithm is a method where decision variables are represented in binary form and are evolutionarily optimized through genetic operators. This algorithm is population-based, with each individual evaluated as a solution proposal. New generations are formed using operators such as selection, crossover, and mutation, evolving towards the best solution. The scenario considers that the electric vehicle goes on a trip twice a day, once at 9:00 AM and once at 6:00 PM, each lasting 30 minutes. During each trip, the vehicle travels a total of 23 kilometers. The vehicle is charged every day between 11:00 PM and 11:59 PM and starts each day with an 80% state of charge. For the remaining time, the vehicle is assumed to be available for V2G frequency regulation service. The V2G service can operate bidirectionally when the state of charge is between 90% and 40%. If the state of charge is above 90%, the battery can only be discharged through the V2G service. If the state of charge falls below 40%, the battery can only be charged through the V2G service. The optimization algorithm decides whether to provide vehicle-to-grid service during different periods of the day according to various weights. During this process, an optimal strategy is developed in line with grid demands and the vehicle owner's income expectations. The study examines a total of six different scenarios. These scenarios compare the effects of different charging station powers, such as 11 kW and 3.7 kW, on revenue and battery aging. For each charging power, optimal results are obtained under conditions of minimizing battery aging, maximizing revenue, and 50% revenue, 50% battery aging weights. In conclusion, while the 11 kW charging station provides more revenue in the V2G service, the battery aging rate is also higher. This situation is related to the higher stress caused by the high charging power on the battery, which shortens the battery life in the long term. On the other hand, while 3.7 kW nominal power stations provide less revenue, the battery aging rate is also lower.
-
ÖgeDesign and analysis of a six-phase Vienna rectifier(Graduate School, 2024-06-11)The Vienna rectifier is named after the city of Vienna, Austria. The rectifier was originally developed for use in telecommunications power supplies, but it has since been adopted for a wide range of applications. The Vienna rectifier is a versatile and reliable power supply circuit that is well-suited for a variety of applications. A Vienna rectifier is an electronic circuit used to convert an alternating current (AC) to direct current (DC). The rectifier converts the AC signal using a diode bridge and then smooths it using a capacitor. The diode bridge consists of four diodes and directs the AC signal in a single direction. This allows the signal to flow in the same direction during both the positive and negative half-periods of the signal. The rectified signal is then smoothed using a capacitor. The capacitor absorbs the signal's ripple, creating a smoother output signal. Telecommunications equipment requires stable and regulated DC power supplies to operate reliably. Vienna rectifiers are well-suited for this application due to their high efficiency, low noise, and ability to handle high current loads. They are often used in base stations, switching equipment, and routers to convert AC mains voltage into regulated DC voltage for telecom devices. Further, LED lighting systems are becoming increasingly popular due to their energy efficiency and long lifespan. Vienna rectifiers are a key component in LED drivers, which convert AC mains voltage into DC voltage with a regulated current for driving LED lights. Their ability to handle high current loads and generate low ripples makes them ideal for LED applications. On the other hand, UPS systems are essential for critical applications that require continuous power supply during power outages or disturbances. On the other hand, Industrial motor drives control the speed and torque of electric motors, which are widely used in manufacturing, transportation, and other industrial applications. Vienna rectifiers can be used in motor drives to convert AC mains voltage into DC voltage for driving DC motors or to rectify the AC generated by induction motors. Medical equipment often requires stable and regulated DC power supplies to ensure accurate and reliable operation. Vienna rectifiers are well-suited for this application due to their low noise and ability to handle high current loads. They are often used in medical imaging devices, life support equipment, and other medical devices. Battery charging systems are used to charge batteries in various applications, such as electric vehicles, power tools, and mobile devices. Vienna rectifiers can be used in battery chargers to control the charging process and regulate the charging voltage and current. Their efficiency and ability to handle high current loads make them well-suited for battery charging applications. One of the primary applications of Vienna rectifiers is MEA, and it is the conversion of AC power from onboard generators or the aircraft's auxiliary power unit (APU) to DC power for various electrical systems. This includes power distribution to propulsion systems, avionics, lighting, and other essential components. In addition to power conversion, Vienna rectifiers are also being employed in the control and regulation of electric motors and motor drives used in aircraft systems. Their ability to handle high current loads and provide stable DC power is crucial for the accurate and efficient operation of these electric systems. Increasing of the six phases systems caused demand of the six phase rectifications. Six-phase rectification is a power conversion technique that uses six alternating current (AC) sources to deliver a smoother and more stable direct current (DC) output. This technique is becoming increasingly important in modern applications where high-power density and low ripple are required. Six-phase rectification produces a much lower ripple in the DC output compared to single-phase or three-phase rectification. This is because the six AC sources are evenly spaced in time, which helps to smooth out the AC waveform. Six-phase rectifiers can operate at higher power densities than their single-phase or three-phase counterparts. This is because they can handle higher current loads without sacrificing ripple control. Six-phase rectifiers produce less noise than single-phase or three-phase rectifiers. This is because they have a lower ripple frequency, which makes it more difficult for the noise to couple into sensitive electronic circuits. In this study, a six-phase Vienna rectifier was designed, and its performance was compared to that of a three-phase Vienna rectifier. Power loss, total harmonic distortion (THD), and semiconductor temperature were analyzed through their simulation models in PLECs. Requested output voltages are 650V, 700V, 750V and 800V, and requested output currents are 4A, 8A, 12A, 16A, 20A, 24A, 28A, 32A and 36A. Configurations of these voltages and currents were run in simulation, and results were presented. The used control method of the designed Vienna rectifiers is hysteresis control. Hysteresis control is a used control strategy employed in Vienna rectifiers for regulating the output voltage. Consequently, the six-phase Vienna rectifier has more advantages over the three-phase Vienna rectifier. A six-phase rectifier requires fewer switching operations to achieve the same output power as a three-phase rectifier. This results in lower switching losses and, therefore, lower power loss. A six-phase rectifier produces a smoother output voltage than a three-phase rectifier. This results in lower THD of the input current, especially for high power demands. A six-phase rectifier uses a lower switching loss, and conduction loss than a three-phase rectifier. This results in lower semiconductor temperature.
-
ÖgeYeni nesil anahtarlama elemanları kullanarak yüksek verimli ve geniş çalışma aralıklı LLC rezonans çevirici tasarımı(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-10)Günümüzde hafif elektrikli araçlar, kentsel ortamlarda sağladığı kullanım rahatlığı ve verimli ulaşım çözümleri getirmesi gibi sebeplerle yoğun ilgi görmektedir. Hafif elektrikli araçlar, kişisel ulaşım, işe gidip gelme ve kısa mesafeli seyahat için tasarlanmış bir dizi elektrikle çalışan aracı kapsar. Bunlar tipik olarak elektrikli bisikletleri (e-bisikletler), elektrikli scooterları, elektrikli kaykayları ve elektrikli kick scooterları içerir. Pil teknolojisi, güç elektroniği ve elektrikli motorlardaki gelişmelerle hafif elektrikli araçlar, geleneksel araçlara uygun bir alternatif sunmaktadır. Bununla beraber artan hafif elektrikli araç talebiyle aynı oranda bu araçlar için kullanılan ve gereken enerji miktarı da doğru orantılı olarak artmaktadır. Lityum-iyon pil teknolojilerindeki gelişmeler, hafif elektrikli araçların performansını ve menzilini önemli ölçüde artırmıştır. Bu noktada batarya ve batarya şarj teknolojileri ve bunların verimliliği de gündeme gelmektedir. Bu sebeple batarya şarj devrelerinin güç yoğunluğunun ve verimliliğinin artırılması için çalışmalar artırılmıştır Artan enerji ihtiyaçları ve istenen yüksek verimlilik gibi sebeplerden güç elektroniği devreleri daha çok önem kazanmıştır. Bu çalışmada hafif elektrikli araçlarda sıkça rastlanan bir batarya grubu olan 36 V bataryalara yönelik bir şarj devresi tasarlanmıştır. 36V bataryaların gerilimleri 36-42V arasındadır ve tam şarjlı halde 42V gerilime ulaşmaktadırlar bu sebeple yapılan batarya şarj devresi 36-42V aralığında çalışabilmektedir. Literatür incelemesi gerçekleştirildiğinde batarya şarj devreleri için kullanılan üç ana grup ile karşılaşılmıştır. Bunlar: lineer çeviriciler, geleneksel PWM çeviriciler ve rezonans çeviricilerdir. Rezonans çeviriciler bu üç grup içerisinde en yüksek verime sahip olan çevirici türleridir. Bununla birlikte devre yapıları ve kontrolleri çok daha karmaşıktır. Rezonans çeviriciler sahip oldukları sıfır gerilim altında anahtarlama ve sıfır akım altında anahtarlama gibi avantajlardan dolayı çok düşük anahtarlama kayıplarına sahiptir ve özellikle bu yönü ile yüksek verime sahiptir. Bu çalışmada da batarya şarj devresi için bir rezonans çevirici türü olan yarım köprü LLC rezonans çevirici topolojisi seçilmiştir. Rezonans çeviriciler temel olarak anahtarlama ağı, rezonans tankı ağı, doğrultucu ağı ve filtre ağından oluşmaktadırlar. Bu çalışmada öncelikle rezonans çeviricilerin özelliklerinden, temel yapılarından bahsedilmiş ve gerekli matematiksel eşitlikler elde edilmiştir. Daha sonra bir LLC rezonans çeviricinin tasarımına başlanmıştır. Bu çalışmada tasarlanan LLC rezonans çevirici yüksek frekansta çalışmaktadır. Rezonans frekansı 450 kHz olup sıfır gerilim altında anahtarlama koşulunu elde edebilmek amacıyla 450 kHz ve üstündeki frekanslarda çalışmaktadır. Tasarlanan devrenin çalışma frekansı ve frekans aralığı yüksek olduğundan dolayı özel devre elemanlarına ihtiyaç duyulmaktadır. GaN transistörlerin kapı kapasitansları aynı özelliklerdeki silikon tabanlı bir alan etkili transistöre nazaran çok daha düşük olduğundan dolayı çok yüksek anahtarlama hızları sağlamaktadırlar. Bu sebepten dolayı bu çalışmada da bu yeni tip GaN transistörler kullanılmıştır. Bunun yanında GaN transistörler ters toparlanma süresinin olmayışı ve jonksiyon üzerinden ters yönde akım iletimi gibi birtakım özelliklere de sahiptir. Tasarlanan LLC rezonans çevirici devresinin çalışma frekansının çok yüksek olmasından dolayı devrede kullanılan transformatör ve bobinin de özel olarak seçilmesi gerekmektedir. Çünkü yüksek frekanslarda transformatör ve bobin çekirdeklerini oluşturan nüvelerde güç kayıpları artmaktadır. Nüve materyalinde karar kılındıktan sonra çalışma frekansı ve çıkış gücü özelinde yeterli bir nüve çeşidi ve boyutu seçilmiştir. Devrede yüksek frekanslarda çalışıldığından dolayı bu yüksek frekanslara yanıt verebilmesi amacıyla yüksek saat hızına, yüksek hızlı ADC'ye, yüksek hızlı PWM üretebilen ve yüksek işlem kapasitesine sahip dijital işaret işleyici işlemcileri olan dsPIC33CK serisi işlemcilerden bir çeşit seçilmiştir. Tasarımın en büyük kısımlarından olan kontrol stratejisi mikroişlemcinin programlanması ile gerçekleştirilmiştir. Çıkış gerilimi, giriş gerilimi ve rezonans tankı ağındaki akımın sürekli olarak mikroişlemci ile izlenmesi ile bir kontrol stratejisi oluşturulmuş ve bu strateji ile devredeki anahtarlama elemanları kontrol edilmiştir. Gerekli devre elemanlarının seçilmesinin ardından baskı devre tasarımına başlanmıştır. Bilgisayar ortamında baskı devre çizilerek ürettirilmiş ve ürettirilen kartlara gerekli devre elemanlarının dizilmesi işlemi gerçekleştirilmiştir. Nihai devrenin elde edilmesiyle test düzeneği kurulup devrenin testleri gerçekleştirilmiştir. Testler rezistif yük altında gerçekleştirilmiştir. Testler boyunca osiloskop vasıtası ile rezonans tankı akımının dalga şekilleri, çıkış akımı dalga şekilleri incelenmiştir. Yapılan ölçüm ve incelemelerde çıkış gerilimin istendiği ölçüde tutulması gözlenmiştir. Ayrıca yüzde 90'dan fazla verimle devrenin çalıştığı gözlemlenmiştir.
-
ÖgeRaylı sistemlerde pantograf-katener sistemlerinin dinamik ark model simulasyonları(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-01-24)Dünya'da ilk demiryolu taşımacılığı 1825 yılında gerçekleştirilir ve bir dönüm noktası olur. Demiryollarının gelişmesi, Sanayi Devrimi'nin bu gezegende yaşayan hemen herkesin yaşantısını etkilemesini sağlayan engin bir üretim endüstrisi yaratır. Bu küresel anlamdaki etki endüstrinin ve teknolojinin gelişme hızını katlar. İnsanlığın kaderini etkileyen tarihteki en önemli olaydan birisidir. Aradan geçen tam 200 yıllık süre zarfında önemini ve değerini hiç kaybetmeyerek günümüzde çok önemli bir sektör haline gelmiştir. Hızlı, güvenilir, konforlu ve çevre dostu raylı sistem taşımacılığı hiç kuşkusuz en önemli ulaşım araçlarındandır. Bu sebeple raylı sistem alanında yapılan çalışmalarda her geçen gün artmaktadır. Günümüzde kullanılan demiryolu araçlarının büyük bir çoğunluğunu elektrikli trenler oluşturmaktadır. Trenler ihtiyaç duydukları elektrik enerjisini dışarıdan sağladıkları için ve raylar üzerinde dinamik olarak hareket halinde oldukları için elektrik enerjisinin trene sorunsuz bir şekilde aktarılması gerekmektedir. Trenlerin ihtiyaç duyduğu bu elektrik enerjisi pantograf-katener sistemi aracılığıyla sağlanır. Demiryolu hattı boyunca kurulan katener sistemi, fiziksel olarak sabit ve elektrik enerjisini sürekli olarak trenlere iletmeye hazır bir sistemdir. Trenlerin üzerinde bulunan pantograf sistemi ise tren ile birlikte dinamik hareketli ve katenerden aldığı elektrik enerjisini trene iletilmesini sağlayan sistemdir. Enerjinin kalitesi ve sürekliliği açısından pantograf-katener sistemleri çok önemlidir. Pantograf-katener sistemlerinde arklanma olayı ise en sık karşılaşılan arıza çeşididir. Bu tez çalışmasında pantograf-katener sistemlerinde dinamik ark simulasyonları yapılmıştır. Pantograf-katener sistemleri arasında çeşitli sebeplerden dolayı elektriksel ark olayı meydana gelir. Pantograf-katener sistemlerinde elektrik arkının özelliklerini incelemek için arkın matematiksel modelinin oluşturulması gerekmektedir. Bu sebeple dinamik ark modellerinin matematiksel formülleri tartışılmıştır. Literatürde yer bulan on iki farklı dinamik ark modelinin detaylı incelemesi yapılmıştır. Her bir model ayrı ayrı araştırılmış ve elde edilen sonuçlar ortaya konulmuştur. Pantograf arkını anlamak için öncelikle elektriksel ark olayının tartışılması gerekir. Pantograf-katener elektriksel arkı fizik, kimya, mekanik ve malzeme gibi birçok konuyla ilişkilidir ancak elektriksel kısmı çalışmanın odak noktasıdır. Ark özellikleri, oluşum nedenleri, pantograf ve katener sistemlerinde arkın oluşmasının nedenleri ve arkın söndürülmesi üzerine araştırma yapılmıştır. Oluşan pantograf arkının gerilim ve akım sinyalleri üzerindeki etkilerini gerçek bir sistemde görebilmek için demo olarak seçilen demiryolu hattının bir bölgesinde elektriksel ölçümler yapılmıştır. Yapılan ölçüm sonuçları analiz edilmiş ve ark olayının gerçekleştiği durumlara ait grafikler bu çalışmada paylaşılmıştır. Burada amaç bilgisayar ortamında yapılan simulasyonlar ile gerçekte meydana gelen olayların karşılaştırılarak ortak olguların kanıtlanması ve çalışmanın doğruluğunun ispatlanmasıdır. Dinamik ark modellerinin transfer fonksiyonu içeren matematiksel formülleri verilmiştir. Bu çalışmanın ana konusu olan simulasyon için ise bu formüllerin bir bilgisayar programına aktarılması gerekir. Burada simulasyon çalışmaları MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. Ark tespiti için en sık kullanılan yedi farklı ark modeline ait bloklar oluşturulmuştur. Bu blokların parametreleri ve nasıl oluşturulacağı anlatılmıştır. Çalışmanın uygulama kısmında ark modellerinin uygulanacağı devre modellenmiştir. Devre modeli tasarlanırken gerçeğe en yakın simulasyonu elde etmek amacıyla modelde cer transformatör eşdeğer devresi, katener hattı eşdeğer devresi ve tren eşdeğer devresi dikkate alınarak tasarlanmıştır. Ark modeli bloğunda farklı ark modelleri kullanılarak simulasyon tekrarlanmaktadır. Burada sırasıyla Cassie, Habedank, Kema, Mayr, modifiye Mayr, Schavemaker ve Schwarz ark modelleri üzerinde durulmuştur. Çalışmanın son kısmında ise tüm ark modellerinin tek bir devre üzerinde simulasyonu yapılmıştır. Sonuç olarak gerçek ölçüm verileri ile simulasyon sonuçlarını karşılaştırdığımızda benzer sonuçlar olduğu görülmüştür. Öte yandan farklı dinamik ark modelleri incelenerek sonuçları ortaya konmuştur. Raylı sistem alanında yapılan bu tez çalışması pantograf-katener sistemlerinde gerilim ve akım sinyalleri üzerinden ark kaynaklı arızaların tespitinde literatüre katkı sağlamaktadır.
-
ÖgeÇift darbe testi ile güç MOSFETlerinde, parazitik etki ve anahtarlama kayıplarının uygulamalı tespiti ve Monte Carlo yöntemi ile güvenilirlik analizi(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2025-02-10)Günümüz dünyasında artan bilimsel gelişmelerle birlikte elektronik cihazlar daha küçük, daha hızlı ve daha verimli hale gelmiştir. Transistörler, modern elektronik ve teknoloji devriminin temel bileşenlerinden biridir ve sayısız uygulamanın merkezinde yer alır. Güç yönetimi ve kontrol sistemlerinde kullanılan transistörler, enerji verimliliğini artırarak endüstriyel cihazlardan yenilenebilir enerji sistemlerine kadar geniş bir yelpazede yaygın olarak kullanılır. Motor sürücülerin tasarımı sırasında göz önüne alınan ana kriterler verim, boyut ve maliyettir. Bunlar birçok parametreye bağlı olsa da çalışma sırasında açığa çıkan ısının ana kaynağı olan güç kayıplarının büyük bir kısmı yarı iletken anahtarlama elemanları tarafından oluşturulmaktadır. Bu elemanların doğru seçimi ve etkin kullanımı, sistemin genel performansını doğrudan etkiler. Ayrıca, soğutma sistemlerinin tasarımı ve yerleşimi de bu kayıpların yönetilmesinde kritik bir rol oynar. Yarı iletken malzemelerin termal özellikleri ve anahtarlama hızları, sürücülerin verimliliğini belirleyen önemli faktörlerdir. Yüksek verimli güç dönüştürücüleri ve eviricilerde, MOSFET ve IGBT gibi transistör türleri, yüksek anahtarlama hızları ve düşük kayıpları ile öne çıkar. İletim ve anahtarlama sırasında güç kayıpları nedeniyle ısı açığa çıkar. Bu kayıpların büyük bir kısmı, transistörlerin anahtarlama sırasında sergilediği davranışlardan kaynaklanır. Güç kayıplarını en aza indirmek ve ideal tasarımı oluşturmak için kayıpların tasarım aşamasında öngörülmesi ve hesaplanması büyük önem taşır. Bu çalışmada, ilk olarak MOSFET'lerin yapısı ve çalışma prensipleri incelenmiştir. Ardından dinamik karakteristikleri ve seçim kriterleri ele alınmıştır. Güç MOSFET'lerinde iletim direnci, yükselme zamanı, düşme zamanı ve kapasitelerin etkisini görmek için birbirine yakın değerlerde iki MOSFET, çift darbe testi ile incelenmiş ve deneysel sonuçlar, benzetim ile hesaplama sonuçlarıyla desteklenmiştir. Bütün sonuçların birbirine paralel olarak gösterdiği IAUS260N10S5N019T seri numaralı MOSFET'in belirtilen koşullarda daha verimli olduğudur. Ardından MOSFET'lerin güvenilirliğini değerlendirmek için Monte Carlo analizi ve en kötü durum analizi yöntemleri kullanılmıştır. Monte Carlo analizi ile sıcaklık, besleme gerilimi ve üretim toleransları gibi parametreler, belirlenen aralıklar içinde rastgele değişim göstererek olası sonuçların istatistiksel dağılımı elde edilir. Bu sayede, MOSFET'in gerçek dünya koşullarında performansındaki olası sapmalar ve arıza olasılığı öngörülür. Bu sayede, cihazın güvenli çalışma sınırları belirlenmiştir. Bu iki yöntemin bir arada kullanılmasıyla, MOSFET tasarımlarının güvenilirliği artırılarak elektronik sistemlerin kararlılığı ve performansı en üst düzeye çıkarılmıştır. Paralel MOSFET'lerin akım dağılımını incelemek için, ilk olarak birbirine dört paralel kol bulunan ve her kolda iki seri bağlı MOSFET'in ve sürücü kartının şema ve devre baskı kartı tasarımı yapılmıştır. Tasarım sırasında dikkat edilmesi gereken noktalara değinilmiştir. Yol kalınlıkları belirtilen 22 kW güç seviyesi için hesaplanmış ve sıcaklık artışı dikkate alınmıştır. Anahtarın iç yapısından kaynaklanan doğal parazitik etkiler olduğu gibi devre yapısından eklenen parazitik etkiler de mevcuttur. Bu tez çalışmasında, devre ile ilgili olan, yani MOSFET kaynak bağlantılarına ait parazitik etkiler, MOSFET'ler arası kaçak endüktanslar ve anahtarlama döngüsü kaçak endüktansı incelenmiş ve akım bağlanma etkisi olup olmama durumuna göre matrisler çıkartılmıştır. Benzetim ve test sonuçları, akım dağılımının nasıl gerçekleştiğini ve parazitik etkilerin bu dağılıma olan etkisini göstermiştir. Farklı kapı dirençleri ve sönümleyici kapasitelerle yapılan karşılaştırmalar sonucunda hangi değerlerin kullanılacağına karar verilmiştir. 14,7 Ω kapı direnci, kayıpların en uygun düzeyde olduğu ve tepe değerlerini de aynı şekilde dengeli bir hale getirdiği için, 50 nF sönümleyici kapasite kayıpların artmasını kapı direncine göre daha az etkilediği için yüksek seçilmiş, bu sayede gerilim dalgalanmaları ve ani gerilim değişimi (dv/dt) azaltıldığı için seçilmiştir. Sonuçların yorumlanması bölümünde, elde edilen veriler ışığında akım dağılımının iyileştirilmesi için öneriler sunulmuştur. Bu çalışmalar, paralel MOSFET'lerin daha verimli ve güvenilir bir şekilde kullanılmasına katkı sağlamaktadır.