GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| MYELT2005 | GÜÇ ELEKTRONİĞİ | Ders | 2 | 3 | 6,00 |
Dersin Seviyesi
Önlisans
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Bu ders, öğrencilerin endüstriyel otomasyon, yenilenebilir enerji ve elektrikli tahrik sistemlerinin temelini oluşturan güç elektroniği ve dönüştürücü yapıları konusunda derinlemesine bilgi edinmelerini sağlamayı amaçlamaktadır. Ders kapsamında güç yarı iletken elemanların çalışma prensipleri, AC–DC, DC–DC, DC–AC ve AC–AC dönüştürücü topolojileri ile VFD sistemleri ele alınmaktadır. Öğrencilerin PWM/SPWM kontrol yöntemleri altında motor hız kontrolü ve güç akışı analizini yapabilmeleri hedeflenir. Simülasyon ve laboratuvar uygulamaları sayesinde öğrenciler devre tasarımı, anahtarlama mantığı, harmonik analiz, gate sürme ve tetikleme teknikleri ile sistem hata tespiti konularında pratik beceriler kazanırlar.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi Görevlileri
Dr. Öğr. Üyesi Muhammet ATEŞ
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Yarı iletken anahtarlama elemanlarını seçmek |
| 2 | Tek Fazlı Doğrultucu devreleri kurmak |
| 3 | Üç Fazlı Doğrultucu devreleri kurmak |
| 4 | Kıyıcı devreleri kurmak |
| 5 | İnverter ve frekans dönüştürücü devreleri kurmak |
Öğrenim Türü
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Güç yarı iletken elemanların (diyot, SCR, TRIAC, MOSFET, IGBT) çalışma prensipleri ile birlikte kontrolsüz ve kontrollü doğrultucu topolojilerinin temelleri, filtre tasarımı ve DC–DC kıyıcı (Buck/Boost) devreleri ele alınmaktadır. Ayrıca tek ve üç fazlı inverterler, SPWM/PWM yöntemleri, AC gerilim regülasyonu ve VFD yapıları (doğrultucu–DC link–inverter) işlenmektedir. Konular; motor sürücü sistemleri, V/f kontrolü, gate sürme yöntemleri ve duty cycle uygulamalarını kapsamaktadır. Şebeke etkileşimli inverterler, güç kalitesi ve filtreleme teknikleri uygulamalı çalışmalarla incelenir. Ders, endüstri ve yenilenebilir enerji uygulamalarına dayalı dönem sonu proje tasarımı ve sunumu ile tamamlanmaktadır.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Teorik | Uygulama | Laboratuvar |
|---|---|---|---|
| 1 | Güç elektroniğinin tanımı ve temel prensipleri. Endüstri, enerji ve otomotiv alanlarındaki uygulama alanları. Enerji dönüşüm bloklarının (AC–DC, DC–DC, DC–AC, AC–AC) genel mimari açıklaması ve sınıflandırılması. | ||
| 2 | Güç yarı iletken elemanlarının yapısı ve özellikleri. P-N jonksiyonlu güç diyotları ve BJT transistörlerin çalışma prensipleri. Anahtarlama elemanı mantığı. İdeal anahtar kavramı. İletim/kesim durumlarının analizi. | ||
| 3 | Tristör (SCR) ve TRIAC elemanlarının iç yapıları, karakteristikleri, çalışma prensipleri ve gate tetikleme yöntemleri. DIAC elemanının yapısı ve çift yönlü akım iletim özellikleri. | DC yük üzerinde lamba parlaklık kontrolünün (faz kontrolü) donanımsal olarak test edilmesi için bir SCR tetikleme devresinin tasarlanması. TRIAC ve DIAC kullanılarak dimmer kontrol devresinin montajı. | |
| 4 | Yüksek frekanslı anahtarlama elemanlarının karşılaştırmalı analizi: Güç MOSFET ve IGBT elemanlarının çalışma prensipleri, iç yapıları ve giriş empedansları. GTO özellikleri ve endüstriyel uygulama alanları. | ||
| 5 | triyak ve Diyak, Mosfet\'ler | MOSFET, IGBT ve GTO elemanlarının iletim ve kesim hızlarının (anahtarlama sürelerinin) simülasyon modelleri üzerinden analiz edilmesi. | |
| 6 | Güç dönüştürücü topolojilerinin sınıflandırılması. Kontrolsüz doğrultucu devre mimarileri. Monofaze ve üç fazlı yarım dalga / tam dalga doğrultucular. Diyot köprü konfigürasyonları, ortalama DC çıkış gerilimi analizi ve çıkış dalgalanması (ripple) kavramı. | Monofaze köprü tipi kontrolsüz doğrultucu devresinin fiziksel kablajının yapılması. Osiloskop ve multimetre kullanılarak çıkış dalgalanma faktörü ve ortalama DC çıkış geriliminin canlı ölçümü. | |
| 7 | SCR kontrollü sistemler: doğrultucular. Tetikleme açısı (α) mantığı, çıkış gerilimi formülü ve değişken DC çıkış analizi. Dalgalanma (ripple) bileşenini azaltma yöntemleri. Filtre kapasitörü (C) | ||
| 8 | İlk 7 haftada işlenen konuların özeti (temel elemanlar, yarı iletken özellikleri, dönüştürücü türleri, kontrollü/kontrolsüz doğrultucular ve filtre yapıları) Ara Sınav (Yazılı) | ||
| 9 | DC gerilim kontrol yapıları, yüksek frekanslı anahtarlama prensipleri, Darbe Genişlik Modülasyonu (PWM) / Görev Periyodu (Duty Cycle) kavramları. Aşağı Kıyıcı (Buck Converter) çalışma prensipleri, sürekli/süreksiz iletim modları ve verim analizi. | Buck dönüştürücü (aşağı kıyıcı) devresinin simülasyon ortamında modellenmesi. Görev periyodu (duty cycle) ve anahtarlama frekansı değiştirilerek, çıkış gerilimi düşürme oranlarının ve bobin akımı dalgalanmalarının osiloskopta gözlemlenmesi. | |
| 10 | Üç Fazlı Kontrollü Doğrultucu Devreleri | ||
| 11 | Bir fazlı AA kıyıcılar | ||
| 12 | Üç fazlı AA kıyıcılar | ||
| 13 | Düşürücü ve yükseltici kıyıcıları | ||
| 14 | Akım beslemeli inverter | ||
| 15 | Gerilim beslemeli inverter | ||
| 16 | Yıl sonu sınavı |
Ders Kitabı Malzemesi Önerilen Kaynaklar
Elektronik Elemanlar ve Devre Teorisi, MEB Yayınları
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 60 |
| Ev Ödevi | 1 | 40 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 3 | 3 |
| Final Sınavı | 1 | 3 | 3 |
| Derse Katılım | 14 | 5 | 70 |
| Performans | 14 | 5 | 70 |
| Ev Ödevi | 3 | 5 | 15 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 161 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 | PÇ 13 | PÇ 14 | PÇ 15 | PÇ 16 | PÇ 17 | |
| ÖÇ 1 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | 4 | ||||
| ÖÇ 2 | 3 | 3 | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | 3 | 4 | ||||
| ÖÇ 3 | 2 | 3 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 2 | 3 | 3 | 3 | 2 | 2 | ||||
| ÖÇ 4 | 3 | 3 | 2 | 3 | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | 3 | 2 | ||||
| ÖÇ 5 | 3 | 2 | 4 | 4 | 3 | 4 | 3 | 3 | 4 | 3 | 4 | 3 | 3 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek