Yüksek Frekanslı Güç Çeviricilerinde Transformatör Ve İndüktör Tasarımı

Abstract

Bu çalışmada, yüksek frekanslı manyetik elemanların tasarımı hedeflenmiştir. Bilindiği gibi yüksek frekanslı manyetik elemanlar günümüzde bir çok alanda kullanılmaktadır. Uygulama alanlarının bazıları güç kaynakları: (kesintisiz güç kaynakları, anahtarlamalı güç kaynakları vb.), haberleşme, tıbbi cihazlar, otomobil ve elektrikli ulaşım sistemleri vb. İşte bu uygulamalarda kullanılan elektromanyetik veya elektromekanik sistemlerin maliyet, ağırlık, boyut ve davranışlarına etki eden en önemli elemanlar da manyetik elemanlardır. Manyetik elemanların ağırlık, boyut ve verimine etki eden önemli etkende bunlara ilişkin manyetik özelliklerdir. Tasarımda değişik malzemelerin kullanılması durumunda birbirlerine göre üstünlük ve sakıncalarının neler olduğunun, hangi uygulamalarda hangi malzemenin kullanılması gerektiğinin belirlenmesi ve buna göre kullanıcıya hangi tip malzemenin seçilmesinin uygun olacağının bildirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç kapsamında yukarıda anılan uygulama alanlarının bir çoğunda ortaya çıkan flyback ve forward çeviricilerde kullanılmak üzere Excel ortamında bir tasarım programı geliştirilmiştir. Böylece, yukarıda anılan değişik malzemelerin kullanılması durumunda ağırlık, boyut, kayıp, verim açısından en uygun olanının belirlenmesi hedeflenmiştir. Son olarak, örnek bir devrenin davranışı PSpice programıyla simüle edilmiştir.

In this study, it is aimed at the design of high frequency magnetic components. As known, the high frequency magnetic components are used in a lot of areas. Some of the application areas: power supplies (uninterrupted power supplies, switch mode power supplies etc.), telecommunication, medical devices, automobile and electrical transportation systems etc. Thus, the most important elements that effect on the cost, weight, size and behaviour of the electromagnetic or electromechanical systems used in this applications are the magnetic components. The most important effect that influences on the weight, size, and efficiency of the magnetic components are their magnetic properties. In case of different materials are used in the designation, it is aimed at determining what the advantage and the disadvantage in respect of each other and which mateial should use in which application and informing the user about which material is suitable to choose according to this. Comprising this aim, an design program in Excel environment is developed to use flyback and forward converter that seen in the most of application area mentioned above. So, in case of the different materials mentioned above are used, it is aimed at determining the most suitable one for weight, size, loss and efficiency. Finally, the behaviour of the a sample circuit is simulated in PSpice.