DA/DA Alçaltıcı Tip Dönüştürücü Devresinin TS-EN 61000-3-2 Standardına Uyumlu Hale Getirilmesi

Abstract

Bu çalışma kapsamında günümüzdeki bir çok elektronik cihazın enerji kaynağı olarak kullandığı doğru akım - doğru akım alçaltıcı dönüştürücü devresi TS-EN 61000-3-2 standardının gereklilikleri dikkate alınarak incelenmiştir. İlgili TS-EN standardı faz başına cihaz giriş akımı 16 amperden küçük olan cihazlar için harmonik akım sınır değerlerini tanımlar. Çalışmada, DA/DA alçaltıcı dönüştürücülerin şebekede oluşturduğu harmoniklerin TS-EN 61000-3-2 standardına uygun hale getirilecek şekilde azaltılması amaçlanmıştır. Bir DA/DA alçaltıcı dönüştürücünün şebekeye olan etkisinin ilgili TS-EN standardı kapsamında incelenebilmesi için DA/DA alçaltıcı dönüştürücü ve şebeke arasına bir köprü diyotlu AA/DA dönüştürücü eklenmiştir. Ayrıca şebekenin elektrik devre modeli için 0.1Ω direnç ve 2mH endüktans alternatif akım kaynağına seri olarak bağlanmıştır. Kesikli akım çekerek şebekede istenmeyen harmoniklere neden olan DA/DA dönüştürücülerin bu etkilerini azaltmak veya ortadan kaldırmak amacıyla çeşitli süzgeç devreleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, alternatif akım kaynağında oluşan harmoniklerin akım kaynağına zarar vermesini önlemek ve elektromanyetik girişimleri ilgili TS-EN standardına uygun olarak azaltmak amacıyla alternatif akım kaynağı ile doğrultmaç devresi arasına seri bir endüktans eklenmiştir. Alçak geçiren süzgeç görevi yapan seri endüktansın farklı değerleri için devre benzetimi ve analizleri Matlab-Simulink programında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, seri endüktansın 2 mH ile 17 mH aralığındaki farklı değerleri için yapılan analiz sonuçları sunulmuştur ve ilgili TS-EN standardının gereklerini sağlayan filtre değeri belirlenmiştir.

Keywords

• DA/DA Alçaltıcı Dönüştürücü
• Elektromanyetik Uyumluluk
• Güç Elektroniği

DC/DC Buck Converter Compatible With TS-EN 61000-3-2 Standard

Abstract

Within the scope of this study, the investigation of the direct current-direct current buck converter, which is used as an energy source for many electronic devices today, examined according to TS-EN 61000-3-2 standard. The standard defines harmonic current limit values for devices with device input current less than 16 Amps per phase. In the study, it is aimed to reduce the source harmonics of DC/DC buck converters to perform necesseries of TS-EN 61000-3-2 standard. Examine the effect of buck converter on the source, AC/DC converter was added between the buck converter and the source. For electrical circuit model of the source, 0.1Ω resistor and 2mH inductance are added to the circuit.Various filter circuits are used to reduce or eliminate the electromagnetic interference effects of DC/DC converters. Filter added between the source and the converter in order to prevent the harmonics occurring in the source from damaging the current source and to reduce electromagnetic interferences in accordance with standard. Circuit analysis for different values of series inductance acting as a low-pass filter were carried out in Matlab-Simulink. In the study, analysis results for series inductance values between 2-17 mH are presented and the value of inductance providing necesseries of standard is determined.

Keywords

• DC/DC Buck Converter
• Electromagnetic Compatibility
• Power Electronics

References

1. Asadi, F., & Abut, N.(2018). Güç Elektroniği Devrelerinin Matlab/Simulink ile Simülasyonu (1st ed.). Umuttepe Yayınları.
2. Bodur, H. (2010). Güç Elektroniği (1st ed.). Birsen Yayınevi.
3. Bogart, T.F., & Brown, J.W. (1997). Experiments in Electronic Devices and Circuits (2nd ed.). Prentice Hall.
4. Costa, F., & Laboure, E., & Revol, B. (2014). Electromagnetic Compatibility in Power Electronics ( 1st ed.).Wiley.
5. International Electrotechnical Commission.(2002). Limits for Harmonic Current Emissions ( Equipment Input Current up to and Including 16A Per Phase), (IEC Standard No.61000-3-2).
6. Köseni, H., & Yıldız, A. B. (2019). Geri dönüşlü DC-DC dönüştürücünün genelleştirilmiş düğüm denklemleri ile analizi. Politeknik Dergisi, 22(1), 179-184.
7. Patil, M. S., & Patil, S. P. (2010). Single-phase buck-type power factor corrector with lower harmonic contents in compliance with IEC 61000-3-2. International Journal of Engineering Science and Technology, 2(11), 6122-6130.
8. Ürgün, S., Erfidan, T., & Çoruh, N. (2008). DA-DA Buck Dönüştürücü Tasarımı ve Gerçeklenmesi. Elektrik-Elektronik-Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu (ELECO 2008), 358-361.

9. Yıldız, A. B., & Sabuncu, B. Harmonics in Power Systems and Filter Applications. Black Sea Journal of Engineering and Science, 2(4), 117-122.