Research Article

Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici

Volume: 9 Number: 6 November 15, 2026
EN TR

Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici

Abstract

Bu çalışmada, fotovoltaik (PV) uygulamalar için tek bir DC kaynağı kullanan, Maksimum Güç Noktası Takibi (MPPT) kontrollü bir boost ön kademesiyle beslenen beş seviyeli birçok seviyeli evirici (ÇSE) topolojisi önerilmektedir. Önerilen topoloji, ek bir DC kaynağa gerek duymadan iki kat gerilim kazancı sağlamakta ve düşük donanım karmaşıklığıyla yüksek bir performans-maliyet dengesi sunmaktadır. Topolojinin performansı, Nearest Level Control (NLC) ve Sinüzoidal Darbe Genişlik Modülasyonu (SPWM) yöntemleri altında MATLAB/Simulink ortamında değerlendirilmiş; anahtarlama ve iletim kayıpları PLECS yazılımı ile termal modeller kullanılarak hesaplanmıştır. 100 Ω + 50 mH yük koşulunda NLC yöntemiyle %8,20 olan toplam harmonik bozulma (THD), SPWM yönteminde taşıyıcı frekansının 1,25 kHz'den 5 kHz'e yükseltilmesiyle sırasıyla %6,11, %3,79 ve %3,42 değerlerine düşürülmüştür. Topoloji, 25-200 Hz çıkış frekansı ve 0,3-1,0 modülasyon indeksi aralıklarında kararlı ve hızlı bir dinamik yanıt sergilemiş, 0-1000 W çıkış güç aralığında %97,35 ile en yüksek verime ulaşmıştır. Literatürdeki benzer beş ve yedi seviyeli topolojilerle yapılan nicel karşılaştırma, önerilen yapının daha düşük maliyet fonksiyonu değeri ve daha az donanım karmaşıklığıyla öne çıktığını ortaya koymaktadır. Elde edilen sonuçlar, önerilen tek kaynaklı ve MPPT kontrollü topolojinin, düşük anahtarlama kaybı ile düşük harmonik bozulma arasında pratik bir denge sağlayarak yüksek verimli ve PV sistemler için ölçeklenebilir bir çözüm oluşturduğunu göstermektedir.

Keywords

Ethical Statement

Bu araştırmada hayvanlar ve insanlar üzerinde herhangi bir çalışma yapılmadığı için etik kurul onayı alınmamıştır.

References

  1. Choudhary, A., & Kumar Mandal, R. (2025). A five-level boosting inverter for grid-tied photovoltaic application. International Journal of Circuit Theory and Applications, 53(8), 4475–4487. https://doi.org/10.1002/cta.4375
  2. Devulal, B., Siva, M., & Kumar, D. R. (2025). Design of a novel three phase hybrid converter for microgrids application using renewable energy sources. International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), 15(2), 1473–1486. https://doi.org/10.11591/ijece.v15i2.pp1473-1486
  3. Gürçam, K. (2026). Enhanced symmetric five-level multi-stage inverter for solar energy systems. IEEE Access, 14, 120511–120522. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2026.3718094
  4. Hataş, H. (2025). Design and performance analysis of a single-source cascaded H-bridge multilevel inverter with switched rectifier. Engineering Research Express, 7(1), Article 015092. https://doi.org/10.1088/2631-8695/adbab2
  5. Islam, S., Daula Siddique, M., Hussan, M. R., & Iqbal, A. (2023). Reduced voltage stress and spikes in source current of 7-level switched-capacitor based multilevel inverter. IEEE Access, 11, 74722–74735. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3297496
  6. İşcan, S., Kaplan, O., & Lokman, G. (2021). Power loss and voltage stability optimization with meta-heuristic algorithms in power system. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 27(2), 209–216. https://doi.org/10.5505/pajes.2020.82582
  7. Jena, K., Gupta, K. K., Kumar, D., & RanjanKabat, S. (2024). Single-stage single-phase 5-level switched-capacitor multilevel inverter. Iranian Journal of Science and Technology - Transactions of Electrical Engineering, 48(1), 265–276. https://doi.org/10.1007/s40998-023-00660-3
  8. Karakılıç, M. (2025). A novel Hexagonal Switched Capacitor Unit (HSCU) design with seven-level multilevel inverter topology. International Journal of Circuit Theory and Applications, 53(11), 6820–6836. https://doi.org/10.1002/cta.4469

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Photovoltaic Power Systems, Solar Energy Systems

Journal Section

Research Article

Publication Date

November 15, 2026

Submission Date

July 30, 2026

Acceptance Date

October 8, 2026

Published in Issue

Year 2026 Volume: 9 Number: 6

APA
Gürçam, K. (2026). Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici. Black Sea Journal of Engineering and Science, 9(6), 3407-3419. https://doi.org/10.34248/bsengineering.2006751
AMA
1.Gürçam K. Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici. BSJ Eng. Sci. 2026;9(6):3407-3419. doi:10.34248/bsengineering.2006751
Chicago
Gürçam, Kenan. 2026. “Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici”. Black Sea Journal of Engineering and Science 9 (6): 3407-19. https://doi.org/10.34248/bsengineering.2006751.
EndNote
Gürçam K (November 15, 2026) Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici. Black Sea Journal of Engineering and Science 9 6 3407–3419.
IEEE
[1]K. Gürçam, “Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici”, BSJ Eng. Sci., vol. 9, no. 6, pp. 3407–3419, Nov. 2026, doi: 10.34248/bsengineering.2006751.
ISNAD
Gürçam, Kenan. “Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici”. Black Sea Journal of Engineering and Science 9/6 (November 15, 2026): 3407-3419. https://doi.org/10.34248/bsengineering.2006751.
JAMA
1.Gürçam K. Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici. BSJ Eng. Sci. 2026;9:3407–3419.
MLA
Gürçam, Kenan. “Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici”. Black Sea Journal of Engineering and Science, vol. 9, no. 6, Nov. 2026, pp. 3407-19, doi:10.34248/bsengineering.2006751.
Vancouver
1.Kenan Gürçam. Fotovoltaik Uygulamalar İçin Tek Kaynak MPPT Kontrollü 5 Seviyeli Evirici. BSJ Eng. Sci. 2026 Nov. 15;9(6):3407-19. doi:10.34248/bsengineering.2006751