The Simulation and Implementation of SEPIC Converter for Computer Systems

Year 2019, , 111 - 117, 30.04.2019

Ahmet Karaarslan

https://doi.org/10.17671/gazibtd.540127

Cited By: 2

Abstract

In this study, the analysis and simulation studies on Single Ended Primary Inductor Converter (SEPIC) technology used as a energy source in computer systems are proposed. In computer systems, these converters are inevitable and used widely. To step up or step down voltage, different type circuit topologies are available (Buck, Boost, Cuk etc.). While buck converter can only decrease the voltage, boost converter steps up the voltage. Cuk and SEPIC can be used both process. Some issues like large amounts of electrical stress on the buck, boost and Cuk converter components, the main board power supplies can be overheating. Also negative regulated output voltage is obtained in these converters. These problems are not seen in SEPIC converters. Also they provide to wide operation with high efficiency. By controlling of the gate signal of switching devices, desired output voltage is obtained as positive regulated in SEPIC converter. This study proposed a development of PI control method that provides the proper dynamic and static performance compared to other methods. The simulation and implementation of SEPIC converter is simulated in Matlab/Simulink software.

Keywords

Sepic converter, PI control, Matlab Simulink, Computer systems

Bilgisayar Sistemlerinde SEPIC Dönüştürücü Uygulaması ve Benzetim Çalışması

Abstract

Bu çalışmada, bilgisayar sistemlerinde enerji kaynağı olarak kullanılan Tek Uçlu Primer İndüktör Çevirici (SEPIC) teknolojisinin analiz ve benzetim çalışması üzerinde durulmuştur. Bilgisayar sistemlerinde, bu dönüştürücülerin çok önemli bir yeri vardır ve yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu sistemlerde gerilimi yükseltmek veya düşürmek için farklı tip devre topolojileri mevcuttur (Buck, Boost, Cuk vb.). Buck dönüştürücü sadece gerilimi düşürebilirken, Boost dönüştürücü gerilimi artırmaktadır. Cuk ve SEPIC her iki işlemde de kullanılabilmektedir. Buck, Boost ve Cuk dönüştürücü bileşenleri üzerindeki büyük miktarda elektriksel stres gibi durumlar ana kartı besleyen güç kaynaklarının aşırı ısınmasına neden olmaktadır. Ayrıca bu dönüştürücülerden negatif doğrultulmuş çıkış gerilimi elde edilmektedir. Bu problemler SEPIC dönüştürücülerde görülmemekle birlikte yüksek verimlilikle geniş çalışma imkânı sağlamaktadırlar. Anahtarlama elemanının geçit sinyalinin kontrol edilmesiyle, SEPIC dönüştürücüsünün pozitif doğrultulduğu şekliyle istenen çıkış gerilimi elde edilebilmektedir. Bu çalışma, diğer yöntemlerle kıyaslandığında iyi bir statik ve dinamik performansı sağlayabilen PI kontrolcüsünün geliştirilmesini hedeflemiştir. SEPIC dönüştürücüsünün benzetim çalışması Matlab/Simulink yazılımı kullanılarak yapılmıştır.

Keywords

Sepic dönüştürücü, PI kontrol, Matlab Simulink, Bilgisayar sistemleri

References

• [1] C. K.Kishore, G. P. Ramesh, “Analysis of Single Switch, CUK/SEPIC based Multi-Port Converters”, International Journal of Computer Science and Engineering Communications, 3(6),1246-1256, 2015.
• [2] S. Venkatanarayanan, and M. Saravanan, “Proportional-integral Control for SEPIC Converter”, Research Jnl. of Applied Sciences, Engineering and Technology, 8(5), 623-629, 2014.
• [3] K. Anbukumar, U. Govindarajan, “Control of Chaos in SEPIC DC-DC Converter”, Int. Journal of Control, Automatio n and Systems, 8(6), 1320-1329, 2010.
• [4] R. Jose, S. Anisha, V. Vani, D. Kshemada, “DC-DC SEPIC Converter Topologies”, Int. Jnl. of Research in Engg. and Technology, 04(05), 20-23, 2015.
• [5] E. Bektaş, A. Karaarslan, “The Comparison of PI Control Methdo and One Cycle Control Method for SEPIC Converter”, 10th International Conference on Electrical and Electronics Engineering, 345-349, 2017.
• [6] S. Jaw-Kuen, L. Min-Yi, W. Yu-Chen, C. Bo Chih, “Circuit Simulation for Solar Power Maximum Power Point Tracking with Different Buck- Boost Converter Topologies”, Journal of Energies, 7(1), 5027-5046, 2014.
• [7] J. Leema Rose, B. Sankaragomathi, “Design, Modeling, Analysis and Simulation of a SEPIC Converter”, IDOSI Publications, 24 (7), 2302-2308, 2016.
• [8] R. Soumya, K. Thabir, “Design of Single Ended Primary Inductor DC-DC Converter”, Master of Science, National Institute of Technology Rourkela, 2013.
• [9] S. Mete, H. Z orlu, Ş. Özer, “A New Hybrid Model Based On Neuro Fuzzy Network Soft Switching Mechanism For System Identification”, Bilişim Teknolojileri Dergisi, 12(1), 1-8, 2019.
• [10] Ç. Elmas, O. Özkaraca, “Güç Elektroniği Dersi için Hazırlanmış İnternet Üzerinden Eğitim Uygulaması”, Bilişim Teknolojileri Dergisi 1(2), 11-14, 2010.
• [11] E. Çelik, N. Öztürk, "Doğru Akım Motor Sürücüleri için PI Parametrelerinin Simbiyotik Organizmalar Arama Algoritması ile Optimal Ayarı". Bilişim Teknolojileri Dergisi 10(3), 311-318, 2017.