Kısmi Rezonanslı İndüksiyonlu Ocaklarda Çalışma Limitleri
Kısmi Rezonanslı İndüksiyonlu Ocaklarda Çalışma Limitleri
Yazar: Öztürk, Metin
Dergi: EMO Bilimsel Dergi, Vol. 15 No. 3, 2025
Anahtar kelimeler: Circuits and Systems ; Devreler ve Sistemler ; Electrical Circuits and Systems ; Elektrik Devreleri ve Sistemleri ; Electrical Machines and Drives ; Elektrik Makineleri ve Sürücüler ; Electrical Engineering (Other) ; Elektrik Mühendisliği (Diğer) ; Endüksiyonlu ısıtma sistemleri,rezonanslı inverter,tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverter,yarı iletken anahtar

Endüksiyon ile ısıtma (EI) teknolojisi, özellikle son yıllarda, yüksek verimlilik, hız, güvenli çalışma ve benzeri özellikleri nedeniyle ev türü uygulamalarda geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Ev türü EI sistemlerinde yüksek verimlilikleri ve yumuşak anahtarlama yetenekleri nedeniyle ağırlıklı olarak rezonanslı inverter devreleri kullanılmaktadır. EI sistemlerinde kullanılan rezonanslı inverterlerden tek anahtarlı kısmi rezonanslı (SSQR) inverter topolojisi düşük maliyet hedefli ve düşük güç gerektiren uygulamalar için tercih edilmektedir. Maliyet avantajına rağmen SSQR inverterin, yumuşak anahtarlama ile çalışabildiği çalışma aralığının dar oluşu, güç kontrolünün zorluğu, yarı iletken anahtarlarda oluşan akım ve gerilim zorlanmalarının diğer inverter uygulamalarına kıyasla yüksek olması gibi dezavantajları bulunmaktadır. Bu çalışmada EI'da kullanılan SSQR inverter için yarı iletken anahtarların maruz kalacağı aşırı akım ve aşırı gerilimler, çeşitli devre parametreleri kullanılarak önerilen hesaplama yöntemi ile hesaplanmıştır. Bu devre parametreleri arasında AC şebeke geriliminin doğrultulması ile elde edilen VDC gerilimi, tencere ve bobinden oluşan sistemin eşdeğer direnci REQ ve eşdeğer endüktans değeri LEQ, rezonans devresi kondansatörü CRES bulunmaktadır. Bu sayede devre elemanlarının akım ve gerilim zorlanması üzerinde ne kadar etkili olduğu tespit edilmiştir. Sonrasında ise simulasyon sonuçları ve uygulama sonuçları yardımıyla elde edilen sonuçlar doğrulanmıştır.

Endüksiyon ile ısıtma (EI) teknolojisi, özellikle son yıllarda, yüksek verimlilik, hız, güvenli çalışma ve benzeri özellikleri nedeniyle ev türü uygulamalarda geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Ev türü EI sistemlerinde yüksek verimlilikleri ve yumuşak anahtarlama yetenekleri nedeniyle ağırlıklı olarak rezonanslı inverter devreleri kullanılmaktadır. EI sistemlerinde kullanılan rezonanslı inverterlerden tek anahtarlı kısmi rezonanslı (SSQR) inverter topolojisi düşük maliyet hedefli ve düşük güç gerektiren uygulamalar için tercih edilmektedir. Maliyet avantajına rağmen SSQR inverterin, yumuşak anahtarlama ile çalışabildiği çalışma aralığının dar oluşu, güç kontrolünün zorluğu, yarı iletken anahtarlarda oluşan akım ve gerilim zorlanmalarının diğer inverter uygulamalarına kıyasla yüksek olması gibi dezavantajları bulunmaktadır. Bu çalışmada EI'da kullanılan SSQR inverter için yarı iletken anahtarların maruz kalacağı aşırı akım ve aşırı gerilimler, çeşitli devre parametreleri kullanılarak önerilen hesaplama yöntemi ile hesaplanmıştır. Bu devre parametreleri arasında AC şebeke geriliminin doğrultulması ile elde edilen VDC gerilimi, tencere ve bobinden oluşan sistemin eşdeğer direnci REQ ve eşdeğer endüktans değeri LEQ, rezonans devresi kondansatörü CRES bulunmaktadır. Bu sayede devre elemanlarının akım ve gerilim zorlanması üzerinde ne kadar etkili olduğu tespit edilmiştir. Sonrasında ise simulasyon sonuçları ve uygulama sonuçları yardımıyla elde edilen sonuçlar doğrulanmıştır.