Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi

Authors : Metin Öztürk
Pages : 1225-1234
Doi:10.5505/pajes.2025.05673
View : 64 | Download : 90
Publication Date : 2025-12-15
Article Type : Research Paper
Abstract :Endüksiyon ile ısıtma (EI) teknolojisi, özellikle son yıllarda, yüksek verimlilik, hız, güvenli çalışma ve benzeri özellikleri nedeniyle ev tipi uygulamalarda geniş bir kullanım alanı bulmaktadır. EI sistemlerinde genellikle yüksek verimlilikleri ve yumuşak anahtarlama yetenekleri nedeniyle rezonanslı inverter devreleri kullanılmaktadır. EI sistemlerinde kullanılan çeşitli rezonanslı inverterler arasında, tek anahtarlı kısmi rezonanslı (SSQR) inverter topolojisi düşük maliyetli ve düşük güç gerektiren uygulamalar için tercih edilmektedir. Ancak, SSQR inverter, maliyet avantajına rağmen, yumuşak anahtarlama ile çalışabildiği güç aralığının dar oluşu, güç kontrolünün zorluğu ve yarı iletken anahtarlarda oluşan akım ve gerilim zorlanmalarının diğer inverter uygulamalarına kıyasla yüksek olması gibi dezavantajları barındırır. Güç elektroniği devrelerindeki güvenli çalışma koşullarını zorlayan en önemli unsurlar, yarı iletken anahtarların maruz kalacağı yüksek gerilim ve yüksek akımlardır. Bununla birlikte elektronik devrelerin tüm bileşenleri aşırı akım ve aşırı gerilim stresinden etkilense de, invertör uygulamalarında en savunmasız elemanlar yarı iletken anahtarlardır. Aşırı akımın ürettiği aşırı ısı, zorlamalı soğutma yöntemleriyle azaltılabilse bile, yüksek gerilimlere maruz kalan yarı iletken anahtarlar, muhtemelen kısa devre olacak ve devre çalışamaz hale gelecektir. Bu çalışmada EI\\\'da kullanılan SSQR inverter için yarı iletken anahtarların maruz kaldığı aşırı gerilimleri engelleyecek bir yöntem önerilmektedir. Önerilen yöntemin avantajları teorik olarak incelenmiş ve simulasyonlar ve prototip devreler aracılığıyla doğrulanmıştır.
Keywords : Endüksiyonlu ısıtma sistemleri, rezonanslı inverter, tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverter, yarı iletken anahtar, aşırı gerilim koruma

ORIGINAL ARTICLE URL