Ανάλυση, Βελτιστοποίηση και Ανάπτυξη Πειραματικών Διατάξεων Για Μετατροπείς Συντονισμού

Λουκάκης, Χρήστος

dc.contributor.author	Λουκάκης, Χρήστος
dc.date.accessioned	2025-05-29T10:43:03Z
dc.date.available	2025-05-29T10:43:03Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61974
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29670
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μετατροπείς Συντονισμού	el
dc.subject	Μετατροπέας LLC	el
dc.subject	Μετατροπέας LLC Με Ημιελεγχόμενα Γέφυρα Δευτερεύοντος	el
dc.subject	Πηνίο Σειράς	el
dc.subject	Πυκνωτής Σειράς	el
dc.subject	KiCad	en
dc.subject	LLC Converter	en
dc.subject	LLC Converter With Semi-controlled Secondary Bridge	en
dc.subject	Resonant Converters	en
dc.subject	Sensors	en
dc.title	Ανάλυση, Βελτιστοποίηση και Ανάπτυξη Πειραματικών Διατάξεων Για Μετατροπείς Συντονισμού	el
dc.contributor.department	Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρονικά Ισχύος	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-09-26
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την τεχνολογία των μετατροπέων συντονισμού και συγκεκριμένα την κατασκευή ενός εργαστηριακού μετατροπέα LLC. Η εργασία χωρίζεται σε τέσσερα κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στο θεωρητικό υπόβαθρο που χρειάζεται ο αναγνώστης. Αρχικά αναδεικνύονται οι ανάγκες και τα πλεονεκτήματα που κα- θιστούν τους μετατροπείς συντονισμού υποσχόμενη τεχνολογία και αναλύονται τα χαρακτηρισ- τικά τους. Στην συνέχεια παρέχεται διεξοδική θεωρητική ανάλυση που συμπεριλαμβάνει τις διακοπτικές καταστάσεις και τις διακοπτικές μεταβάσεις του μετατροπέα LLC. Τέλος αναλύε- ται μια ιδιόμορφη τοπολογία μετατροπέα LLC, ο LLC μετατροπέας με ημιελεγχόμενη γέφυρα δευτερεύοντος. Αυτός αποτελεί τον μετατροπέα που θα κατασκευάσουμε στην συνέχεια της εργασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο συμπεριλαμβάνονται όλες οι σχεδιαστικές επιλογές που χρειάζονται για την υλοποίηση του μετατροπέα μας. Αυτές αποτελούνται από την επιλογή της τοπολογίας και την επιλογή των στοιχείων που την αποτελούν. Συγκεκριμένα αφού συμπεριλάβουμε θεωρητική εύρεση των μεγίστων συνθηκών λειτουργίας, σύμφωνα με τις σχεδιαστικές μας επιλογές, επιλέ- γουμε τον πυκνωτή σειράς, το πηνίο σειράς, το πηνίο μαγνήτισης και τα ημιαγωγικά στοιχεία. Πραγματοποιήθηκε έρευνα αγοράς και κατόπιν σύγκριση μεταξύ των υποψήφιων τεχνολογιών. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα απαραίτητα βήματα για την υλοποίηση του μετατ- ροπέα μας. Αυτά αποτελούνται από την σχεδίαση των κυκλωμάτων οδήγησης πύλης και των κυκλωμάτων των DC-DC τροφοδοτικών, για την παροχή συνεχής τάσης μεταβλητού επιπέ- δου, συγκεκριμένα 12V, 5V και 3.3V. Στην συνέχεια συμπεριλαμβάνουμε την σχεδίαση του αισθητήρα τάσης και ρεύματος, ώστε να μπορούμε να ελέγξουμε τον μετατροπέα μας. Στο τέλος του κεφαλαίου σχεδιάζουμε τις πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος του μετατροπέα εκτελώντας τις απαραίτητες συνδέσεις και λαμβάνοντας καλές πρακτικές σχεδίασης για την αποφυγή φαιν- ομένων που δυσχεραίνουν την ορθή λειτουργία του μετατροπέα. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται, είτε πειραματικά, είτε σε επίπεδο προσομοίωσης η ορθότητα της σχεδίασης μας. Αρχικά ελέγχεται πειραματικά η πλακέτα του αντιστροφέα. Αφού ληφθούν τα αναμενόμενα αποτελέσματα αξιολογείται η επιρροή διαφόρων παραμέτρων στην συμπεριφορά της πλακέτας. Αυτοί αποτελούνται από τους DC πυκνωτές, τις DC αντιστά- σεις, το επίπεδο τάσης εισόδου, το ρεύμα εισόδου, την διακοπτική συχνότητα και την αντίσταση πύλης κατά την σβέση των διακοπτών. Στην συνέχεια ελέγχεται πειραματικά η πλακέτα του αισθητήρα τάσης και ο αισθητήρας ρεύματος και αποδεικνύεται η ορθότητα των σημάτων εξόδου τους. Ακολούθως παρουσιάζεται σε επίπεδο προσομοίωσης η ορθή λειτουργία του μετατροπέα LLC με ημιελεγχόμενη γέφυρα δευτερεύοντος και χωρίς κάποιο σχήμα ελέγχου. Σημειώνεται η επιρροή που έχουν στο κύκλωμα η αντίσταση Zr, η γωνία επικάλυψης, το φορτίο εξόδου και η τιμή του πηνίου μαγνήτισης. Στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζεται σε επίπεδο προσομοίωσης η ορθή λειτουργία του μετατροπέα LLC με ημιελεγχόμενη γέφυρα δευτερεύοντος και έλεγχο κλειστού βρόγχου. Σημειώνεται η επιρροή που έχουν στο κύκλωμα η αντίσταση Zr, το επίπεδο τάσης εισόδου, το φορτίο εξόδου και η τιμή του πηνίου μαγνήτισης.	el
heal.advisorName	Αντωνόπουλος, Αντώνιος
heal.committeeMemberName	Αντωνόπουλος, Αντώνιος
heal.committeeMemberName	Παπαθανασίου, Σταύρος
heal.committeeMemberName	Κλαδάς, Αντώνιος
heal.academicPublisher	Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	109
heal.fullTextAvailability	false