MATLAB ile Mühendislik #10 | MATLAB ile Buck Dönüştürücü: Tasarım Formülleri ve ode45

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

MATLAB ile Mühendislik bloğunun son dersi: güç elektroniği. 24 voltu 12 volta düşüren bir buck dönüştürücüyü önce elle tasarım formülleriyle, sonra diferansiyel denklemlerini ode45'e çözdürerek inceliyor ve ikisini karşılaştırıyoruz. Anahtar, diyot, bobin (100 µH), kondansatör (100 µF) ve 6 Ω'luk yükten oluşan devrede 50 kHz anahtarlama ve 0.5 doluluk oranıyla çıkış 12 V, yük akımı 2 A. Bobin akımı dalgalanması formülle 1.2 A, çıkış dalgalanması 0.03 V (30 mV, binde 2.5). buck.m betiğinde anahtarı bir fonksiyon olarak yazıp iki durum değişkenli modeli ode45 ile 20 ms boyunca çözüyoruz (800037 nokta, en büyük adım periyodun 200'de biri). Kalıcı durumda ortalama 12.0000 V, ΔiL 1.2012 A, ΔV 0.0300 V: formülle aynı; akım testere dişi biçiminde. Açılışta LC devresi az sönümlü (ζ = 0.0833): çıkış 21.2481 V'a fırlıyor, bobin akımı yaklaşık 13 A; ikinci dereceden sistem formülü de yaklaşık 21.2 V öngörüyor. 3B durum yörüngesinde açılış sarmalı görülüyor; çözüm: yumuşak başlatma. Ekrandaki her komut, betik ve dalga biçimi MATLAB R2026b'de gerçekten çalıştırıldı. Bu derste: 1. Buck dönüştürücü: anahtar, diyot, L, C ve doluluk oranı 2. Tasarım formülleri: Vout, ΔiL, ΔV 3. Anahtarlamalı modeli ode45 ile benzetmek (MaxStep) 4. Formül ve benzetim karşılaştırması, testere dişi akım 5. Açılış aşması, sönüm oranı ve 3B durum yörüngesi 6. Yumuşak başlatma; MATLAB ile Mühendislik bloğunun özeti Bölümler: 0:00 Bugün: güç elektroniği 0:36 Devre ve doluluk oranı 1:11 Dalgalanma: tasarım formülleri 1:48 Benzetim: ode45 ile anahtarlamalı model 2:24 Formül mü, benzetim mi? 2:58 Açılış aşması 3:41 Toparlayalım 4:09 MATLAB ile Mühendislik: blok özeti Kaynak kitap: MathWorks MATLAB R2026b belgeleri (ode45, odeset); buck dönüştürücü tasarım formülleri standart güç elektroniği konusudur. Simscape kullanılmadı; MathWorks öğretici içerikleri kopyalanmadı; model, anlatım ve ekranlar özgündür. Sonuçlar anahtarlı doğrusal sistemin kesin matris üsteli çözümüyle ve diyotlu bir modelle bağımsız olarak doğrulandı. Hedef kitle: elektrik-elektronik, mekatronik ve enerji mühendisliği öğrencileri. Ön koşul: MATLAB Temel #28 (ode45) ve MATLAB ile Mühendislik #02 (RLC, rezonans).

Bu videoyu izlemek için Premium üyelik gerekir.