Araştırma Makalesi

Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi

Cilt: 31 Sayı: 7 15 Aralık 2025
PDF İndir
TR EN

Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi

Öz

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.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Lucía O, Maussion P, Dede E, Burdío JM. “Induction heating technology and its applications: past developments, current technology, and future challenges”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61(05), 2509–2520, 2014.
  2. [2] Kazimierczuk MK, Wang S. “Frequency-domain analysis of series resonant converter for continuous conduction mode”. IEEE Transactions on Power Electronics, 7(2), 270–279, 1992.
  3. [3] Ozturk M, Altintas N. “Multi-output AC–AC converter for domestic induction heating”. Electrical Engineering, 105(1), 297–316, 2023.
  4. [4] Tanaka T. “A new induction cooking range for heating any kind of metal vessels”. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 35(3), 635–641, 1989.
  5. [5] Sarnago H, Lucia O, Mediano A, Burdio JM. “A class-e direct AC–AC converter with multicycle modulation for ınduction heating systems”. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61(5), 2521–2530, 2014.
  6. [6] Vishnuram P, Ramachandiran G. “Capacitor-less induction heating system with self-resonant bifilar coil”. International Journal of Circuit Theory and Applications, 48(9), 1411–1425, 2020.
  7. [7] Sarnago H, Lucia O, Mediano A, Burdio JM. “Direct AC-AC resonant boost converter for”. IEEE Transactions on Power Electronics, 29(3), 1128–1139, 2014.
  8. [8] Park HP, Kim M, Jung JH, Kim HS. “Load adaptive modulation method for all-metal induction heating application”. 2018 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), San Antonio, TX, USA, 04-08 March 2018.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektrik Mühendisliği (Diğer)

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

2 Kasım 2025

Yayımlanma Tarihi

15 Aralık 2025

Gönderilme Tarihi

25 Şubat 2024

Kabul Tarihi

13 Mayıs 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 31 Sayı: 7

Kaynak Göster

APA
Öztürk, M. (2025). Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 31(7), 1225-1234. https://doi.org/10.5505/pajes.2025.05673
AMA
1.Öztürk M. Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;31(7):1225-1234. doi:10.5505/pajes.2025.05673
Chicago
Öztürk, Metin. 2025. “Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31 (7): 1225-34. https://doi.org/10.5505/pajes.2025.05673.
EndNote
Öztürk M (01 Aralık 2025) Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31 7 1225–1234.
IEEE
[1]M. Öztürk, “Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 31, sy 7, ss. 1225–1234, Ara. 2025, doi: 10.5505/pajes.2025.05673.
ISNAD
Öztürk, Metin. “Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 31/7 (01 Aralık 2025): 1225-1234. https://doi.org/10.5505/pajes.2025.05673.
JAMA
1.Öztürk M. Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2025;31:1225–1234.
MLA
Öztürk, Metin. “Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 31, sy 7, Aralık 2025, ss. 1225-34, doi:10.5505/pajes.2025.05673.
Vancouver
1.Metin Öztürk. Tek anahtarlı kısmi rezonanslı inverterde güvenli çalışma bölgesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Aralık 2025;31(7):1225-34. doi:10.5505/pajes.2025.05673