Ortalama kayan kip metodu ile denetlenen iki fazlı sarmaşık yapılı yükseltici tip dönüştürücünün performans analizi / Performance analysis of two phase interleaved converter controlled by average sliding mode control

Yıl 2012, Cilt: 2 Sayı: 4, 0 - , 30.10.2012

Fatih Karık

Öz

Bu çalışmada, sürekli iletim modunda (SİM) çalışan iki fazlı sarmaşık yapılı güç faktörü düzelticinin kapsamlı analizi yapılmıştır. Birim güç faktörü (GF) ve daha düşük toplam harmonik bozulma (THB) sağlamak için dönüştürücünün gerilim kontrolü oransal-integral kontrolörle ve akım kontrolü ortalama kayan kip kontrolörle (OKKK) sağlanmıştır. Dönüştürücünün analizi 1kW gücünde ve 50kHz/hücre frekansında yapılan benzetimlerle sunulmuştur. Dönüştürücünün akım-gerilim kontrol metodunun performansı, giriş gerilimi ve yük değişimi gibi farklı durumlarda çalıştırılmasıyla Matlab/Simulink programı yardımıyla araştırılmıştır. Ek olarak, bobin değerinin değişimine göre kontrol yönteminin performansı gösterilmiştir.

 

Abstract In this study, a comprehensive performance analysis of power factor correction control method is presented for two phase interleaved converter operating under continuous conduction mode (CCM). The control of the converter is achieved using proportional-integral controller for voltage control and average sliding mode controller (ASMC) for current control to obtain unity power factor (PF) and lower total harmonic distortion (THD) of input current. The analysis of the converter is presented by simulations carried out on 1 kW power and 50 kHz/cell frequency. The performance of the current-voltage control method for the converter is investigated by Matlab/Simulink program for different cases of operation such as changing the input voltage and the load. In addition, the performance of control method is showed according to the variation of inductor value.

Anahtar Kelimeler

Sarmaşık dönüştürücü, birim güç faktörü, ortalama kayan kip kontrol. Interleaved converter, unity power factor, average sliding mode control

Kaynakça

• Chen, Z., Raymond, B.R. ve Fred, C.L., "Design Analysis of a Hysteresis Boost Power Factor Correction Circuit", Power Electronics Specialists Conference PESC '90 Record-21st Annual IEEE, 1990, 800-807.
• Rossetto, L., Spiazzi, G. ve Tenti, P., "Control Techniques For Power Factor Correction Converters", Proc. Int. Conf. Power Electronics and Motion Control, 1995, 1310-1318.
• Mohan, N., Undeland, T.M. ve Robbins, W.P., Power Electronics: Converters, Applications and Design, John Wiley&Sons, Inc. ,1995
• Tuncer, S. ve Tatar, Y., "Yükseltici Tip Bir Dönüştürücü Devrede Güç Katsayısının Bulanık Denetimle Düzeltilmesi", TOK'2000 Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, 21–22 Eylül 2000, 77-81.
• Genç, N., Yüksek Giriş Güç Katsayılı ve Sıfır-Gerilim-Geçişli Yeni Bir Paralel Yükselten AA/DA Devre Tasarımı ve Uygulaması, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2010.
• Elmore, M. S., "Input current ripple cancellation in synchronized, parallel connected critically continuous boost converters", IEEE APEC'96 Cnf., San Jose, CA, 1996, 152–158.
• Lee, P. W., Lee, Y. S., Cheng, D. K. W., ve Liu, X. C., "Steady-state analysis of an interleaved boost converter with coupled inductors", IEEE Trans. on Ind. Electronics, 47(4), 787–795,2000.
• Braga, H. A. C. ve Barbi, I., "A 3-kW unity-power-factor rectifier based on a two-cell boost converter using a new parallel-connection technique", IEEE Trans. on Power Electronics, 14(1), 209–217,1999.
• Kayışlı, K.., Tuncer, S. ve Poyraz, M., “Kayma Mod Denetleyici Kullanılarak Aktif Güç Faktörü Düzeltimi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14(3), 253-260, 2008.
• Mattavelli, P., Rossetto, L. ve Spiazzi, G.,"Small-Signal Analysis of DC-DC Converters with Sliding Mode Control", IEEE Trans. Power Electronics, 12 (1), 96-102, 1997.
• Navarro-López, E.M., Cortés, D. ve Castro, C., "Design of practical sliding-mode controllers with constant switching frequency for power converters", Electric Power Systems Research, 79, 796–802, 2009.
• Ziegler, J.G. ve Nichols, N.B., "Optimum settings for automatic controllers", Transactions of the ASME, 64, 759–768,1942.