Research Information System
Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Dergisi, vol.14, no.4, pp.571-580, 2023 (Peer-Reviewed Journal)
In today's world, energy is becoming an increasingly critical issue due to factors such as rising production
costs and the depletion of fossil resources. This situation poses a challenge in delivering energy generated
by direct current (DC) power sources to end-users in the most efficient manner. In this context, inverters
play a significant role in converting energy generated from direct current (DC) power sources such as fuel
cells, wind energy, and photovoltaic energy into usable form for end-users. Similarly, to achieve higher
efficiency in photovoltaic systems, control structures enabling the extraction or regulation of maximum
power require two or three-stage systems. Impedance-source inverters, known for their ability to provide
maximum power from photovoltaic panels in a single stage and deliver it to end-users, offer advantages
over traditional inverters and utilize the widely used carrier-based switching structure known as "Simple
Boost Control." In this study, a carrier-based new switching structure has been designed for impedancesource inverters to reduce the number of switching operations and associated switching losses. Inspired by
the "Simple Boost Control" structure, in this study, the number of switching was reduced by 66% by using
a new signal parallel to the existing carrier signal, and although the frequencies of the harmonics in the
output voltage changed, there was no change in the total harmonic distortion (THD). As a result, this
method reduces switching losses in circuit switching elements, demonstrating the potential to enhance the
efficiency of impedance-source inverters.
Günümüzde enerji, üretim maliyetlerindeki artış ve fosil kaynakların azalması gibi faktörler nedeniyle
giderek daha kritik bir konu haline gelmektedir. Bu durum, doğru akım (DA) güç kaynakları tarafından
üretilen enerjinin, son kullanıcılara en verimli şekilde ulaştırılması gerektiği bir sorunu ortaya
koymaktadır. Bu bağlamda, yakıt hücreleri, rüzgar enerjisi ve fotovoltaik enerji gibi doğru akım (DA) güç
kaynakları tarafından üretilen enerjiyi, son kullanıcılar için kullanılabilir hale getirmek için güç elektroniği
devreleri arasında inverterler yer almaktadır. Aynı şekilde, fotovoltaik sistemlerin daha yüksek
verimliliğini sağlamak için maksimum gücün elde edilmesini veya regüle edilmesini sağlayan kontrol
yapıları ile iki veya üç aşamalı sistemler gerekmektedir. Empedans kaynaklı inverterler, fotovoltaik
panellerden tek aşamada maksimum gücü sağlama ve son kullanıcıya ulaştırma yeteneği nedeniyle
geleneksel inverterlere göre avantajlıdır ve en yaygın kullanılan taşıyıcı temelli anahtarlama yapısı "Basit
Arttırma Kontrolü" olarak bilinmektedir. Bu çalışmada, empedans kaynaklı inverterler için anahtarlama
sayısını ve buna bağlı olarak ortaya çıkan anahtarlama kayıplarını azaltmaya yönelik taşıyıcı temelli yeni
bir anahtarlama yapısı tasarlanmıştır. "Basit Arttırma Kontrolü" yapısından esinlenerek, bu çalışmada
mevcut taşıyıcı sinyale paralel yeni bir sinyal kullanılarak anahtarlama sayısı %66 oranında azaltılmış ve
çıkış gerilimindeki harmoniklerin frekansları değişmekle birlikte toplam harmonik bozulmasında (THB)
değişme olmamıştır. Sonuç olarak, bu yöntem devre anahtarlama elemanları üzerindeki anahtarlama
kayıplarını azaltır ve empedans kaynaklı inverterlerin verimliliğini artırma potansiyelini ortaya koyar.