Yumuşak anahtarlamalı DC-DC dönüştürücülerin incelenmesi

Yüksek güç yoğunluğu, hızlı geçiş cevabı ve kontrol kolaylığı nedeniyle darbe genişlik modülasyonu (PWM) tekniği endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha yüksek güç yoğunluğu ve daha hızlı geçiş cevabı için çalışma frekansının yükseltilmesi gerektiği, fakat bu durumda yarı iletken elemanların anahtarlama kayıpları ile elektromanyetik girişim (EMI) ve radyofrekans girişimi (RFI) gürültülerinin arttığı bilinmektedir. Bu kayıp ve gürültülerin düşürülmesi ve frekansın yükseltilebilmesi, ancak sert anahtarlama (HS) yerine yumuşak anahtarlama (SS) tekniklerinin kullanılmasıyla sağlanabilmektedir. Bu konudaki çalışmalar son yıllarda cazibesini gittikçe artan bir şekilde sürdürmektedir. Bu çalışmada, DC-DC dönüştürücüler ile kontrol teknikleri ve yumuşak anahtarlama teknikleri incelenmiştir. Sıfır gerilim geçişli PWM DC-DC dönüştürücüler ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Yeni bir aktif bastırma hücresi kullanılan yükseltici dönüştürücü ile diğer dönüştürücüler karşılaştırılmıştır. Önerilen bastırma hücresi ana anahtar için sıfır gerilimde geçiş (ZVT) ve sıfır akımda geçiş (ZCT) sağlar. Dönüştürücüdeki bütün yarı iletken elemanlar yumuşak anahtarlama altında iletime ve kesime girer. Dönüştürücü basit yapılı olup az sayıda elemana sahiptir. Dönüştürücünün kararlı hal analizi sunulmuş ve 1 kW, 100 kHz'lik yükseltici bir dönüştürücü prototipi ile analiz doğrulanmıştır. Anahtar Kelimeler: DC-DC dönüştürücü, yumuşak anahtarlama, sıfır gerilimde geçiş, sıfır akımda geçiş.