Tek fazlı matris dönüştürücünün çalışma modlarının incelenmesi

Matris dönüştürücüler, sinüsoidal giriş ve çıkış dalga şekilleri, çift yönlü enerji akışı, kontrol edilebilir giriş güç faktörü, enerji depolayan reaktif elemanlarının olmayışı ve kompakt boyutlarından dolayı son yıllarda hem akademik hem endüstriyel alanda dikkatleri üzerine toplamıştır. Günümüzde gelişmiş yarı iletken güç cihazlarının geliştirilmesi, ticari ve endüstriyel ortamlarda, özellikle AA-DA dönüşüm uygulamalarında, güç anahtarlama devrelerinin daha fazla kullanılmasını ve diğer güç elektroniği uygulamalarını yaygın hale getirmiştir. Klasik doğrultucu, köprü diyot kullanır, herhangi bir kontrol işlevini yerine getiremez ve enerji akışı tek yönlüdür. Çift yönlü çalışma, sisteme antiparalel anahtarların dahil edilmesiyle mümkündür, ancak tam olarak kontrol edilemez. Matris dönüştürücüler gibi alternatif topolojiler bu olumsuzluklara sunduğu çözümlerle gelecek potansiyeli olan bir araştırma konusudur. Günümüzde endüstriyel uygulamalarda verim, hacim ve maliyet en önemli parametreler olarak karşımıza çıkmaktadır. Matris dönüştürücüler geleneksel doğrultucu-inverter tabanlı sistemde kullanılan reaktif enerji depolama bileşenlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırarak AA-AA dönüşüm için ihtiyaç duyulan parametreleri sağlayan bir çözüm sunar. Son 25 yılda komütasyon problemlerinin oluşturduğu zorluklardan dolayı yaygın olarak kullanılmayan matris dönüştürücüler, yukarıda bahsedilen avantajlar ve komütasyon problemlerine bulunan çözümlerden dolayı son yıllarda evirici uygulamalarına rakip olmaya başlamışlardır. Literatürde özellikle indüksiyonla ısıtma, elektronik güç transformatörü ve dönen doğrultucu uygulamalarında matris dönüştürücülerle yapılan çalışmalarda büyük bir artış görülmektedir. Bu çalışmada; tek fazlı matris dönüştürücünün devre topolojisi verilmiş, tek fazlı matris dönüştürücünün AA-DA doğrultucu olarak çalışma durumu ve multimod çalışma durumu incelenmiştir.