Dersin Adı
|
Türkçe |
Güç Elektroniği Devreleri
|
| İngilizce |
Power Electronic Circuits |
Dersin Kodu
|
ELK 331 |
Kredi |
Ders
(saat/hafta) |
Uygulama
(saat/hafta) |
Labratuvar
(saat/hafta) |
| Dönem |
5
|
3 |
3 |
- |
- |
| Dersin Dili |
Türkçe |
| Dersin Koordinatörü |
Murat Yılmaz
Murat Yılmaz
|
| Dersin Amaçları |
Elektrik enerjisi evlerde ve sanayide küçük güçlerden yüksek güçlere kadar bir çok uygulamada yaygın olarak günlük yaşamımızın her safhasında kullanılmaktadır. Güç elektroniğinin ana amacı elektrik enerjisinin kalitesini ve kullanılabilirliğini arttırmaktır. Enerjinin verimli kullanılması ve yenilenebilir enerji kaynaklarının (rüzgar, günes, dalga, vb) devreye girmesi ile dünyamızın kısıtlı enerji kaynaklarının korunması mümkün olacaktır. Güç elektroniği bu hedeflere ulaşmamız için gereken elektrik enerjisi dönüşüm teknikleri konularını incelemektedir. Bu amaç doğrultusunda dersin amaçları:
- Yarı iletken elemanların güç çeviricilerinde anahtar olarak kullanılması, - Elektrik enerjisinin verimli bir şekilde kullanılmasına ve bir formdan başka bir forma dönüştürülmesine olanak veren devre yapılarının ve tekniklerinin incelenmesidir.
|
| Dersin Tanımı |
Elektrik enerjisi evlerde ve sanayide küçük güçlerden yüksek güçlere kadar bir çok uygulamada yaygın olarak günlük yaşamımızın her safhasında kullanılmaktadır. Güç elektroniğinin ana amacı elektrik enerjisinin kalitesini ve kullanılabilirliğini arttırmaktır. Enerjinin verimli kullanılması ve yenilenebilir enerji kaynaklarının (rüzgar, günes, dalga, vb) devreye girmesi ile dünyamızın kısıtlı enerji kaynaklarının korunması mümkün olacaktır. Güç elektroniği bu hedeflere ulaşmamız için gereken elektrik enerjisi dönüşüm teknikleri konularını incelemektedir. Bu amaç doğrultusunda dersin amaçları:
- Yarı iletken elemanların güç çeviricilerinde anahtar olarak kullanılması, - Elektrik enerjisinin verimli bir şekilde kullanılmasına ve bir formdan başka bir forma dönüştürülmesine olanak veren devre yapılarının ve tekniklerinin incelenmesidir.
|
| Dersin Çıktıları |
1 - İdeal anahtarlama elemanları ve farklı tipteki yarı iletken güç anahtarlarının karakteristikleri.
2 - Bir ve üç fazlı kontrollü ve kontrolsüz doğrultucu yapıları, sinüzoidal olmayan dalga şekillerinin analizi, Fourier analizi, güç hesabı ve harmonikler.
3 - Çok darbeli doğrultucu yapıları.
4 - Bir ve üç fazlı alternatif akım dönüştürücüleri ve farklı kontrol yöntemlerinin harmonikler açısından değerlendirilmesi.
5 - Alçaltıcı ve yükseltici (A-D sınıfı) tipteki doğru akım kıyıcıları ve dört bölgede çalışabilen devre yapıları.
6 - Bir ve üç fazlı kare-dalga ve modifiye sinüs evirici güç devresi yapıları.
7 - Eviriciler için farklı modülasyon (kontrol) teknikleri: Darbe genişlik modülasyonu, seçici harmonik yok etme. |
| Önkoşullar |
Güç Elektroniği devreleri dersi için herhangi bir önkoşul bulunmamaktadır, ancak dersteki başarı aşağıda temel başlıkları verilen konulardaki bilgi birikimine bağlıdır.
1. Devre analizi: AC ve DC elektrik devrelerinin sürekli ve geçici durumlarda analizi
2. R, L, C elemanlarının tek başlarına, seri ve parallel bağlanma durumları için özellikleri ve davranışları. 3. Diferansiyel denklem çözümü. 4. AC devrelerde fazör kavramı ve analizi, ortalama ve efektif değer hesabı, üç fazlı sistemler, fourier analizi, harmonic, güç faktörü, ileri ve geri-güç faktörü kavramı 5.Bir fazlı ve üç fazlı sistemlerde görünür, aktif ve reaktif güç
6. Komplex sayılar, integral, türev, matris vb. matematiksel kavramlar
7. Temel elektrik mühendisliği kavramları
8. Elektrik mühendisliği temel simülasyon programları
Bu ve benzeri konular her ne kadar ders içersinde temel olarak ele alınacak olsa bile, dersin temel içeriği olmadığından ayrıntılı olarak ele alınmayacağından, öğrencilerin bu konularda yeteri kadar bilgi birikimine sahip olması beklenecek, kendisini bu konularda yetersiz gören öğrencilerden bu eksikliklerin referens kitap ve daha önceki ders notlarından kapatması beklenecektir. |
| Gereken Olanaklar |
Güç Elektroniği Devre uygulamaları ve ödevler için yazılım gereksinimleri:
MATLAB veya Mathematica
Simulink veya VisSim
Pspice, PSIM, ORCAD veya Electronic Workbench
C, C++ veya Fortran
Word, Excel, Power Point |
| Diğer |
|
| Ders Kitabı |
D. W. Hart, Introduction to Power Electronics, Prentice Hall, 1997.
M. H. Rashid, Power Electronics Circuits, Devices, and Applications, 2nd ed., Prentice Hall, 1993. |
| Diğer Referanslar |
R. Gülgün, Güç Elektroniğine Giriş, 1987.
A. Kasapoğlu, Güç Elektroniği, Yıldız Üniversitesi, 1989.
N. Tuncay, M. Gökaşan, S. Boğosyan, Güç Elektroniği: Çeviriciler, Uygulamalar ve Tasarım, Literatür Yayıncılık, 2007.
Timothy L. Skvarenina, The Power Electronics Handbook, CRC Press, 2002.
N. Mohan, T. M. Undeland, W. P. Robbins, Power Electronics, 3rd ed., John Wiley and Sons, 2003.
A. M. Trzynadlowski, Introduction to Modern Power Electronics, John Wiley & Sons Inc., 1998.
S. J. Chapman, Electric Machinery Fundamentals, 3rd ed., McGraw-Hill, 1999.
W. Shepherd and L. N. Hulley, Power Electronics and Motor Control, Cambridge University Press, 1987.
A. E. Fitzgerald, Electric machinery, McGraw-Hill, 2002.
R. W. Erickson and D. Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 2nd ed., Kluwer Academic Publishers, 2000. |
|
|