Köprüsüz güç katsayısı düzeltme devresi tasarım ve kontrolünde yeni bir yaklaşım

Teknolojinin hızla gelişmesi ve değişmesi sonucunda ortaya çıkan yeni devre ve kontrol teknikleri nedeniyle istenmeyen harmonik akım ve gerilimlerin oluşması kaçınılmaz hale gelmiştir. Doğrusal olmayan yükler tarafından üretilen şebeke akım harmoniklerini azaltmak için güç katsayısı düzeltim devreleri geliştirilmiştir. Lineer olmayan yükler tarafından üretilen düşük güç katsayısı giriş gerilimini bozmakta ve aynı kaynağa bağlı diğer elemanları etkilemektedir. Klasik güç katsayısı düzeltim devrelerinde kontrol işlemi, giriş akımının giriş gerilimini takip etmesi ilkesine dayanarak gerçekleştirilmektedir. Giriş geriliminin sinüs formunda olmaması ve farklı harmonikler içermesi durumunda giriş akımı da sinüs formunda olmayacak ve giriş gerilimi ile aynı harmonikleri içerecektir. Bu durum, özellikle klasik güç katsayısı düzeltim devreleri bozuk giriş gerilimi ile beslendiklerinde önemli bir dezavantajdır. Önerilen kontrol yaklaşımında klasik yöntemlerde olduğu gibi giriş gerilimi doğrudan referans olarak kullanılmamaktadır. Bunun nedeni, şebeke geriliminin her zaman saf sinüs dalgalı bir sinyal olmamasıdır. Bu yöntemde, örnek alınan şebeke geriliminin sadece sıfır geçiş noktaları DSP mikroişlemcisi yardımıyla tespit edilerek ideal sinüs dalgası üretilmektedir. Böylece şebeke ile aynı faz ve frekansta sinüzoidal dalga üretilerek referans giriş gerilimi elde edilmiş olunmaktadır. Bu durumda bozuk şebeke geriliminin etkisiyle meydana gelen akım harmoniklerinin sisteme yansıması önlenmektedir. Güç katsayısı düzeltim devrelerinde kullanılan köprü doğrultucu ve yarıiletken malzemeler iletim kayıplarını artırmaktadır. Bu çalışmada kullanılan dönüştürücü, köprüsüz güç katsayısı düzeltim devresidir. Kullanılan dönüştürücünün diğer benzeri dönüştürücülerden önemli bir üstünlüğü yarıiletken iletim yolunda oluşan kayıpların az olmasıdır. Köprüsüz güç katsayısı düzeltim devresinde köprü doğrultucu ortadan kalkmakta ve iki adet tek fazlı yükseltici tip dönüştürücü kullanılmaktadır. Sistem, IEC 61000?3?2 akım harmonikleri standart koşullarını başarıyla sağlamaktadır. Tasarımı, denetimi ve anahtarlama teknikleri MATLAB ortamında Simulink blokları kullanılarak yapılmıştır. Köprüsüz güç katsayısı düzeltim devresine önerilen kontrol tekniği uygulanmış ve deneysel çalışmaları tamamlanmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlar ile teorik sonuçlar birbirini desteklemektedir.