Askeri uygulamaların bataryasının şarj edilmesi için izole edilmiş çok fazlı interleaved dönüştürücü tasarımı

Güç elektroniği alanındaki teknolojik ilerlemeler neticesinde cihazların ve ürünlerin büyük bir kısmınının batarya ömürlerinin uzatılması, daha küçük boyutlarda tasarım imkanı, güvenilirlik, çok işlevlilik ve uzun vadeli çalışmalara olanak sunması hedeflenmektedir. Bununla birlikte devrelerin güç yönetimi çalışmaları, güç elektroniği uygulamalarında zorunlu bir rol oynamaktadır. Yüksek güce sahip batarya şarj uygulamaları için DC-DC dönüştürücüler, giriş akımı ve çıkış voltajı için dalgalanmanın olabildiğince az olmasını gerektirir, ayrıca giriş ve çıkış arasında bir izolasyonun sağlanması savunma sanayiinde büyük önem arz etmektedir. Bu nedenle yapılan tez çalışmasında, yüksek giriş akımı ve çıkış gerilimi dalgalanmalarını düşüren askeri uygulamaların batarya şarjı için izole edilmiş dört fazlı interleaved dönüştürücü (I4PIBC) tasarlanmıştır. Dönüştürücü, 9-36 Vdc arasında değişen bir kaynak voltajı ile sürekli iletim modunda (CCM) ve DC-link kapasitöründeki gerilimin 80 Vdc ve 1 KW çıkış gücüyle 28 Vdc çıkış geriliminde bir DC-DC dönüştürücü tasarımı yapılmıştır. Tez çalışmasında, fazlar arasındaki akım dağılımı eşit olduğu varsayılarak dönüştürücü için çeşitli kontrol yöntemleri önerilmiştir. İlk yöntemde, dönüştürücü bir gerilim kontrolörü olarak tek bir döngü kontrolcüsü ile kontrol edilmektedir; İkinci yöntemde ise giriş akımını kontrol etmek için bir çift döngü akım modu kontrolcüsü kullanılmıştır; Üçüncü yöntemde, dönüştürücüyü kontrol etmek için ikinci yöntemdeki aynı algoritma kullanılmakla birlikte iç döngü her bir akım fazını ayrı ayrı kontrol etmeyi amaçlayarak dört özdeş oransal ve integral (PI) kontrolcüden oluşmaktadır. Son yöntemde ise, Tahmini Mod Kontrol (MPC) yönetimi kullanmıştır. Benzetim çalışmaları MATLAB / Simulink programından yararlanarak yapılmıştır. Sonuçlar her bir kontrol yöntemi için ayrı ayrı gösterilmekte, karşılaştırmalı olarak dönüştürücünün tepkisi verilmiştir.