TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | EE628 |
| Ad | Power Electronic Systems |
| Dönem | 2024-2025 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | İngilizce |
| Seviye | Doktora Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. MEHMET TÜMAY |
Dersin Amacı / Hedefi
1. Bu ders güç elektroniği devrelerinin statik system uygulamalarının kapsamlı bir bilgisini vermeyi amaçlamaktadır. 2. DA çeviricilere ayrıntılı bir bakış: çalışma ilkeleri, çözümleme, kontrol, tasarım sorunları 3. Güç elektroniği sistemlerinin endüstri, hizmet ve ev içi uygulama alanlarına nasıl yayıldığını kavrama.
Dersin İçeriği
Statik anahtarlar, alçaltıcı, yükseltici, alçaltıcı-yükseltici, ileri, çapraz, push-pull, yarım köprü tam köprü çeviriciler (Anahtarlamalı Modda Güç Kaynakları – SMPS). Kesintisiz güç kaynakları: türleri, çalışma ilkeleri, akü doldurma yöntemleri ve kontrol devreleri. Yüksek doğru gerilimle enerji iletiminde güç elektroniği devreleri. Güç faktörü düzeltme: Statik Var kompanzasyonu, aktif filtereler. Elektrokimyasal uygulamalar. Endüksiyon fırınlarındaki güç elektoniği devreleri.
Dersin Ön Koşulu
Yok
Kaynaklar
"1. Y. Lee, Computer-Aided Analysis And Design Of Switched-Mode Power Supplies, 1993, Marcel Dekker Inc. 2. A. M. Trzynadlowski, Introduction to Modern Power Electronics, 1998, John Wiley & Sons Inc. 3. N. Mohan, T. Undeland, W. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications and Design, 2nd ed., 1995, John Wiley & Sons Inc."
Notlar
Ders Notları, Ders Sunumları
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Anahtarlamalı Modda Güç Kaynakları (SMPS) topolojilerinin çözümlenmesi |
| ÖÇ02 | Anahtarlamalı Modda Güç Kaynakları modellenmesi |
| ÖÇ03 | Anahtarlamalı Modda Güç Kaynakları tasarımı: (Magnetik bileşenler ve filtre tasarımı dahil) |
| ÖÇ04 | Endüstri ve hizmet sistemlerindeki güç elektroniği uygulamaları hakkında bilgi edinme |
| ÖÇ05 | Tüm bir sistem içindeki güç elektroniği uygulamalarını kavrama |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Elektrik-Elektronik Mühendisliğinin temellerini oluşturan dalların en az birinde, bilgi düzeyini yüksek lisans düzeyinin ötesine çıkararak uzmanlaşabilme | 3 |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlaştığı alanın içerdiği tüm konuların birlikte oluşturduğu bütünlüğü kavrayabilme | 4 |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlaştığı alandaki mevcut bilimsel literatüre hakim olabilme, literatürü kritik şekilde analiz edebilme | 4 |
| PÖÇ04 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanının, ilişkili olduğu diğer dallarla olan disiplinlerarası etkileşimini kavrayabilme, benzer etkileşimler önerebilme | 3 |
| PÖÇ05 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Kuramsal veya deneysel çalışma yapma becerisine sahip olabilme | 3 |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Araştırma sonucunda edinilen bilgileri derleyerek bütünlüklü bir bilimsel metin oluşturabilme. | 4 |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Tez konusu üzerinde, danışmanının belirlediği çerçeve içinde, konunun gerektirdiği mantıksal bütünlüğe uygun olarak, programlı bir şekilde çalışabilme. | 4 |
| PÖÇ08 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilimsel veri tabanlarında literatür araştırması yapabilme; özelde, veri tabanlarını uygun ve doğru şekilde tarama ve listelenen unsurları değerlendirme, kategorize edebilme | 3 |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlık alanında İngilizce olarak yazılmış bir bilimsel metni rahatlıkla okuyup anlayacak ve benzer bir metni yazabilecek düzeyde İngilizce'ye ve ilgili İngilizce jargona hakim olma | 4 |
| PÖÇ10 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bildiği bir programlama dilinde genelde belirli bir amaca yönelik, özelde uzmanlık alanı ile ilgili olan bir bilgisayar programı yazabilme. | 2 |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlık alanıyla veya yakın alanlarla ilgili ders planlayabilme ve ders verebilme. | 3 |
| PÖÇ12 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda yol gösterici olabilme, insiyatif alabilme | 3 |
| PÖÇ13 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Uygun bir dil ve tarz ile insanlarla iletişim kurabilme | |
| PÖÇ14 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Akademisyenliğin, gerek eğitim-öğretim gerekse araştırma yönlerinin gerektirdiği etik değerleri benimseme | |
| PÖÇ15 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Uzmanlık alanı ile ilgili konularda proje, politika, süreç üretebilme ve bu öğeleri değerlendirebilme | |
| PÖÇ16 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Mevcut araştırma deneyimine dayanarak yeni konularda da araştırma yapabilme |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Anahtarlamalı Mod Güç Kaynaklarına giriş, devreleri çözmeye ilişkin temel ilkeler, endüktans Vs dengesi, kapasite şarj dengesi. | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 2 | Yalıtımsız SMPS DA çeviriciler, alçaltıcı, yükseltici, alçaltıcı-yükseltici. Gerilim çevirme oranları | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 3 | Ideal DA çeviricinin incelenmesi, Cuk çevirici, giriş ve çıkıştaki akım dalga şekilleri, yarıiletken elemanlar kullanarak anahtar gerçekleştirilmesi. Bir ve iki bölgeli anahtarlar. | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 4 | Kesintili akım durumu (DCM), DCM nin nedenleri, sürekli ve kesintili akım arasındaki sınır durum, kritik endüktans ve yük direnci değerleri, kesintili akım durumunda gerilim çevirme oranları, alçaltıcı ve yükseltici çeviricide örnekler | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 5 | Devre dönüşümleri, kaynak ve yükün ters çevrilmesi, çağlayan bağlı alçaltıcı ve yükseltici çevirici. Üç girişli hücrenin döndürülmesi, yalıtımlı SMPS gereksinimi, transformatör yalıtımı, transformatör için basit bir model, mıknatıslanma endüktansının Vs dengesi ve transformatör resetlenmesi. | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 6 | Tam ve yarım köprü yalıtımlı çeviriciler, ileri çeviricinin çözümlenmesi, push-pull çevirici. | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 7 | Alçaltıcı-yükseltici çeviriciden türetilmiş çapraz çevirici, tam köprü transformatör yalıtımlı yükseltici çeviriciden türetilmiş çevirici, Aktif anahtar stresi ve aktif anahtar faydalanma faktörü. Bazı temel çeviricilerde anahtar faydalanma faktörleri, çapraz çevirici örneği | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 8 | Ara Sınavlar | Arasınav hazırlığı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | Kesintisiz güç kaynakları (UPS): tanım, kullanım nedenleri, sabit frekans sabit büyüklükteki şebeke geriliminin sorunları, güç sisteminde bozucu etkiler. UPS teknolojileri: hat dışı, hat içi, hat etkileşimli. UPS seçiminde bazı önemli özellikler | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 10 | UPS alt bileşenlerine ayrıntılı bir bakış: doğrultucu, evirici, static by pass anahtarı, aküler. Akü türleri ve uygulamaları: kurşun (SLA), Nikel Kadmiyum (NiCd), Nikel-Metal Hidrid (NiMH), Lityum İyon (LiI). Akünün enerji kapasitesi (Ah), şarj ve deşarj karakteristikleri, akü şarj devreleri, değişik şarj yöntemleri. | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 11 | Enerji tasarruflu lambalar ve elektronik ballast, deşarj lambasının elektriksel karakteristiği, fluoresan lamba, klasik balastlar,. Yüksek frekanslı elektronik balastlar (HFEB), kısma yöntemleri, kısılabilir HFEB, bazı ticari elektronik ballast entegre devrelerini inceleme. | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 12 | Yüksek doğru gerilimle enerji iletimi (HVDC) | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 13 | Aktif filters, Statik VAr kontrolü | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 14 | Güç faktörü düzeltme ve harmonik kontrol, harmonic standartları, aktif güç faktörü düzeltme, aktif akım şekillendirme: yükseltici tip uygulama, ticari güç faktörü düzeltme entegre devreleri. Reaktif güç kompanzasyonu. | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 15 | Endüksiyonla ısıtma, kaynak yapma ilkeleri ve devreleri | Konu ile ilgili kaynakların okunması | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Final sınavı hazırlığı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Final sınavı hazırlığı | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||