Yarım köprü rezonans tipi evirgeç topolojilerinin değerlendirilmesi

Özet

Rezonans güç evirgeçleri, günümüz güç elektroniği endüstrisinde, yüksek verimleri nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yüksek verim evirgeçlerin sıfır akım anahtarlama (ZCS) veya sıfır gerilim anahtarlama (ZVS) modlarında çalıştırılmasının sonucudur. Her ne kadar birçok topoloji mevcut olsa da, bunların çoğu temel olarak “gerilim kaynaklı seri rezonans” ve “akım kaynaklı paralel rezonans” tipi evirgeçler olarak adlandırılan iki temel yapıdan türetilmiştir. Her iki evirgeç topolojisi, tam köprü ve yarım köprü devre varyasyonlarını içerir. Bu çalışmada, seri köprü tipi ve paralel rezonans evirgeçler incelenmiştir. İki tip arasında – pratik uygulamalara göre – bir karşılaştırma da sunulmuştur. Analitik olarak elde edilen sonuçlar, iki prototip üzerinde deneysel ölçümlerle karşılaştırılmıştır. Özel olarak, 80 kVA’lık bir yarım köprü serisi rezonansı ve 3 kVA’lık bir yarım köprü paralel rezonans tipi indüksiyon ısıtma kaynakları incelenmiş ve detaylı bir karşılaştırma tablosu literatüre kazandırılmıştır.

Abstract

Resonant power inverters are widely used in today’s power electronic industry due to their high efficiencies. These high efficiencies are the result of operating the inverters in either zero current switching (ZCS) or zero voltage switching (ZVS) modes. Although there are many topologies available, the majority of them are mainly derived from two basic structures called “the voltage source series resonant” and “the current source parallel resonant” type inverters. Both inverter topologies incorporate full bridge and half-bridge circuit variations. In this paper, the half-bridge type of series and parallel resonant inverters are investigated. A comparison between the two types - with respect to practical applications - is also presented. Analytically derived results are compared against experimental measurements for two prototypes. Specifically, an 80 kVA half-bridge series resonant and a 3kVA half-bridge parallel resonant type induction heating supplies are being compared. At the end of the study, a detailed comparison table was introduced to the literature

Anahtar kelimeler: Yarım Köprü Invertör, Rezonans Invertör, snubber devresi, indüksiyon ile ısıtma