Yumuşak anahtarlamalı eviriciler için yeni bir ZVT-ZCT kısmi rezonanslı da hat devresinin geliştirilmesi ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of a new ZVT?ZCT quasi-resonant DC link for soft switching inverters
Yazar: SATILMIŞ ÜRGÜN
Danışman: PROF. DR. BEKİR ÇAKIR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Eviriciler = Inverters

Özet:
Gerilim ara devreli eviriciler, sürücü sistemleri ve kesintisiz güç kaynakları gibi uygulama alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu uygulama alanlarında çalışma frekansının arttırılması büyük bir avantajdır. Bununla birlikte, sert anahtarlamalı çalışmalarda artan frekansla birlikte anahtarlama kayıpları ve elektromanyetik girişimler de artmaktadır. Artan frekansla birlikte anahtarlama kayıplarının artması sistemin verimini düşürmektedir. Bu sakıncaları ortadan kaldırmak için yumuşak anahtarlama yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır.Bu çalışmada, geliştirilen ZVT-ZCT kısmi rezonanslı yumuşak anahtarlama hücresi ile DA hat gerilimi istenilen süre kadar sıfıra çekilebilmektedir. Bastırma hücresinde bulunan ana anahtar iletime geçerken sıfır gerilimde geçiş (ZVT) ve kesime giderken sıfır akımda geçiş (ZCT) yöntemleri sağlanmaktadır. Sunulan devre, daha önce yapılan çalışmalarda ulaşılmak istenen özellikleri barındırmakta ve bu devrelerdeki sakıncalar ortadan kaldırılmaktadır. Bu, yeni ZVT-ZCT kısmi rezonanslı DA hat devresinin ayrıntılı olarak analizi yapılmış ve uygulaması 50kHz hat frekansı için 1200W'lık örnek devre ile gerçekleştirilmiştir. Yumuşak anahtarlama hücresinde bulunan bütün yarıiletken elemanlar yumuşak anahtarlama şartları altında anahtarlanmaktadır. Ana anahtar ve eviricide bulunan yarı iletken anahtarlar üzerinde ilave bir gerilim stresi oluşmamaktadır.

Abstract:
The voltage source inverter has a large domain of applications, as adjustable speed drives, uninterruptable power supplies, etc. The increasing of switching frequency is primarily advantage in many of those applications. However, in hard-switching operation, switching losses increase with the switching frequency, which strongly reduce the power converter efficiency. To eliminate these problems soft-switching methods are essential.In this thesis, the new ZVT?ZCT Quasi-Resonant DC Link, which ensures zero crossings at any time required for soft-switching (SS) and provides zero voltage transition (ZVT) turn-on and zero current transition (ZCT) turn-off together for the main switch of active snubber cell in pulse width modulated (PWM) or space vector modulated (SVM) operation of inverter is presented. The new circuit combines the most desirable features of the circuits presented previously and overcomes most drawbacks of these circuits by using only one auxiliary switch with fewer amounts of other components. Consequently, new ZVT?ZCT Quasi-Resonant DC Link, which is verified by a prototype of a 1200W and 50 kHz circuit, is analyzed in detail. All semiconductor devices operate under soft-switching(SS), the main switch is subjected to no additional voltage and current stresses, and the stresses on the auxiliary switch is very low in the proposed new inverter.