- Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
- Ejosat Special Issue: (HORA) Special Issue
- Comparison of Si and GaN Semiconductor Based SEPIC DC-DC Led Driver
Comparison of Si and GaN Semiconductor Based SEPIC DC-DC Led Driver
Authors : Erdal Şehirli
Pages : 464-471
Doi:10.31590/ejosat.780714
View : 11 | Download : 4
Publication Date : 2020-08-15
Article Type : Research
Abstract :Son zamanlarda, güç elektroniği alanında, yeni yarıiletken konsepti oluşturma üzerindeki çalışmalar çok popülerdir. Bu çalışmalar sonucunda, Silisyum Karbit (SiC) ve Galyum Nitrid Yüksek Elektron Mobilite Transistörleri (GaN-HEMT) gibi geniş bant boşluk yarıiletkenleri (WBG) kullanımı, yüksek frekans anahtarlama kapasitesi ve yüksek güç yoğunluğu sağlama özelliği nedeniyle, çok ilgi çekmektedir. Ayrıca, aydınlatma alanında, güç ledleri, matal halide ve enkandesant lambaları gibi diğer aydınlatma türlerine göre yüksek verim özellikleri yüzünden çok göz alıcıdır. Ek olarak, güç ledlerinin çalıştırmak için DC güç gereklidir ve ihtiyaç olan DC gücü sağlamak için en verimli yol, bir DC-DC converter yapısı kullanmaktır. Bu amaç için en iyi çözüm düşürücü-yükseltici tabanlı dönüştürücü topolojisidir. En gösterişli yapılardan birisi tek sonlu birincil endüktans dönüştürücüdür (SEPIC). Bu nedenle, bu çalışmada, Silisyum (Si) MOSFET ve kanal oluşturmalı mod (E-mod) GaN-HEMT Transistor tabanlı yarı iletken anahtar kullanan, SEPIC DC-DC dönüştürcü tabanlı güç ledi sürücü devrelerinin karşılaştırılması yapılmıştır. Ayrıca, SEPIC led sürücüleri 10W güç için tasarlanmıştır ve her iki güç anahtarı için uygulaması ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Ek olarak, dönüştürücülerin anahtarlama frekansı 100 kHz olarak seçilmiştir ve güç anahtarları için PWM sinyali üretmek ve ACS712 akım sensörü üzerinden güç ledleri maksimum akımını sınırlandırmak için dsPIC30F4011 mikrodenetleyicisi kullanılmıştır. Gerçekleştirilen uygulamalar üzerinden, güç ledi akımı, güç ledi gerilimi, giriş akımı, giriş gerilimi ve giriş tarafı bobin akımı, anahtar gerilimi, kapı direnci gerilimleri ölçülmüştür ve hem Si hem de GaN tabanlı güç ledi uygulaması için karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda, benzer sonuçlar elde edilmesine ragmen, Si Mosfet kullanan devrenin verimi, E-Mod GaN-HEMT li devreye göre çok az yüksek olarak elde edilmiştir. Ayrıca, E-Mod GaN-HEMT li devrenin gürültülere karşı daha hassas olduğu tespit edilmiştir ve lehimi yapılırken daha fazla dikkat gerekmektedir.Keywords : GaN, Güç Ledi, SEPIC