ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ
Lisans TYYÇ: 6. Düzey QF-EHEA: 1. Düzey EQF-LLL: 6. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
EEE4440 Enerji Sistemlerinde Güç Elektroniği Bahar 2 2 3 7

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: English
Dersin Türü: Must Course
Dersin Seviyesi: LİSANS
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi NEZİHE YILDIRAN
Dersin Amacı: Elektrik; miliwattlarda mega wattlara kadar geniş bir güç bandında, evlerden endüstrünün bir çok alanlarına kadar oldukça geniş bir uygulamada kullanılmaktadır. Güç elektroniğinin temel amacı elektrik gücünün kalitesini iyileştirmektir. Bundan dolayı, elektrik enerjisinin verimli bir şekilde kullanımı dünyamızdaki enerji kaynaklarının verimli kullanımı

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
I. İdeal anahtar ve yarı iletken anahtarlama elemanlarının yapılarını ve çalışma prensiplerini açıklar, gerçeleştirilen anahtarlama olaylarına ilişkin geçici hal devre analizi yapar.
II. Farklı akım ve gerilim dalga şekillerine ilişkin ortalama ve efektif değerleri hesaplar ve bunları kullanarak ortalama güç, güç faktörü, kayıp ve verim hesabı yapar.
III. Çeşitli doğrultucu, AC-AC dönüştürücü, DC-DC dönüştürücü ve eviricilerin devre yapılarını, çalışma prensiplerini açıklar ve farklı elektriksel yük durumları için devre analizlerini yapar.
IV. Bir güç elektroniği probleminde gereksinim ve kısıtları göz önüne alarak en uygun dönüştürücü tasarımını yapar.

Dersin İçeriği

Diyot, tristör, triyak, bipolar transistör, Mosfet, IGBT gibi yarı iletken elemanların karakteristikleri; doğrultucu, evirici, AC ve DC kıyıcıların yapıları ve çalışma ilkeleri.

Dersin öğretim yöntemleri anlatım, deney, grup çalışması, simülasyon, proje hazırlama şeklindedir.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Giriş. Güç elektroniğinin önemi ve kullanım alanları. Çevirici tipleri. İdeal anahtar.
2) Diyot, tristör, triyak, diyak, GTO, MOSFET, IGBT gibi yarıiletken anahtarlama elemanlarının çalışma prensipleri.
3) Yarıiletken anahtarlama elemanlarına devam. Temel kavramlar ve sıkça kullanılan eşitlikler.
4) Doğru akım devrelerinin geçici hal analizi.
5) Doğrultucular: Tek faz, yarım dalga doğrultucu devrelerinin farklı yüklenme durumlarında incelenmesi.
6) Doğrultucular: Tek faz, yarım dalga doğrultucu devrelerinin farklı yüklenme durumlarında incelenmesi.
7) Doğrultucular: Üç fazlı doğrultucuların incelenmesi.
8) AC-AC dönüştürücüler: Tek faz alternatif akım kıyıcıların incelenmesi.
9) AC-AC dönüştürücüler: Üç faz alternatif akım kıyıcıların incelenmesi.
10) DC-DC dönüştürücüler: Buck ve Boost tipi DC-DC dönüştürücülerin incelenmesi.
11) DC-DC dönüştürücüler: Buck-Boost ve CUK tipi DC-DC dönüştürücülerin incelenmesi.
12) Eviriciler: Tam köprü, kare dalga eviricilerin incelenmesi. Kare dalga eviricilerde harmonikler.
13) Eviriciler: Genlik ve harmonik kontrolü. Yarım dalga eviriciler.
14) Eviriciler: Çok seviyeli eviriciler. Darbe genişlik modülasyonu.

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: • D. W. Hart, Introduction To Power Electronics, Prentice Hall, 1997
• Lander C W, Power Electronics, 3rd Edition, McGraw-Hill 1993
• Rashid M H, Power Electronics: Circuits Devices & Applications 2nd Edition, Prentice Hall 1993
Diğer Kaynaklar:

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Laboratuar 7 % 15
Projeler 1 % 15
Ara Sınavlar 1 % 30
Final 1 % 40
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 45
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 55
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı İş Yükü
Ders Saati 14 28
Laboratuvar 5 10
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 84
Proje 8 40
Ara Sınavlar 1 3
Final 1 2
Toplam İş Yükü 167

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Matematik, fen bilimleri ve Enerji Sistemleri Mühendisliği disiplinine özgü konularda yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanabilme becerisi. 4
2) Karmaşık Enerji Sistemleri Mühendisliği problemlerini saptama, tanımlama, formüle etme ve çözme becerisi; bu amaçla uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçme ve uygulama becerisi. 5
3) Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. 5
4) Enerji Sistemleri Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; bilişim teknolojilerini etkin bir şekilde kullanma becerisi. 5
5) Karmaşık Enerji Sistemleri Mühendisliği problemlerinin veya disipline özgü araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlama, deney yapma, veri toplama, sonuçları analiz etme ve yorumlama becerisi. 5
6) Enerji Sistemleri Mühendisliğini ilgilendiren problemlerde disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışabilme becerisi; bireysel çalışma becerisi.
7) Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurma becerisi; en az bir yabancı dil bilgisi; etkin rapor yazma ve yazılı raporları anlama, tasarım ve üretim raporları hazırlayabilme, etkin sunum yapabilme, açık ve anlaşılır talimat verme ve alma becerisi.
8) Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci; bilgiye erişebilme, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izleme ve kendini sürekli yenileme becerisi.
9) Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; Enerji Sistemleri Mühendisliği uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibi olma.
10) Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi; girişimcilik, yenilikçilik hakkında farkındalık; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi sahibi olma.
11) Enerji Sistemleri Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konusunda farkındalığa sahip olma.