Çok Anahtarlı İnverterlerde Kullanılan Yumuşak Anahtarlama Hücrelerinin İncelenmesi

Bodur H., Gündoğan A.

9th International Marmara Sciences Congress (Imascon Autumn 2022), Kocaeli, Türkiye, 9 - 10 Aralık 2022, ss.391-397

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Kocaeli
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.391-397
  • Yıldız Teknik Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Yarı iletken teknolojilerindeki gelişmelere paralel olarak, elektrikli cihazların kullanımı ve enerji tüketimi hızlı bir şekilde artmaktadır. Bu nedenle, verim ve güç yoğunluğunun artırılması, boyut ve maliyetlerin düşürülmesi konuları üzerinde yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Dönüştürücülerin daha yüksek güç yoğunluğuna ve daha hızlı geçiş cevabına sahip olabilmesi, ancak anahtarlama frekansı arttırılarak sağlanabilmektedir. Ancak frekans arttığında, temel olarak anahtarlama kayıpları ve elektromanyetik girişim (EMI) de artmaktadır. Bu sorun özellikle anahtar sayısı fazla olan inverterlerde daha da önem kazanmaktadır. Bu durumda, yüksek anahtarlama frekansıyla birlikte, yüksek verim ve yüksek güç kalitesi, düşük EMI ve düşük maliyetin de sağlanması görüşü ortaya çıkmaktadır. Bu ise, ancak sert anahtarlama (HS) yerine bastırma hücreleri ile sağlanan yumuşak anahtarlama (SS) teknikleri kullanılarak sağlanabilmektedir. Bu çalışmada, genel olarak SS teknikleri ve inverter türleri verilmiş, özellikle çok anahtarlı inverterler için geliştirilen bazı SS hücrelerinin çalışma prensibi ile avantaj ve dezavantajları incelenmiştir.

Use of electrical devices and energy consumption are increasing rapidly, in parallel with the developments in semiconductor technologies. For this reason, intensive studies are carried out on increasing efficiency and power density, reducing size and costs. The higher power density and faster transition response of the converters can only be achieved by increasing the switching frequency. However, as the frequency increases, so do the switching losses and electromagnetic interference (EMI), mainly. This problem becomes more important especially in inverters with a large number of switches. In this case, the idea of providing high efficiency and high power quality, low EMI and low cost along with high switching frequency emerges. This can only be achieved by using soft switching (SS) techniques with suppression cells instead of hard switching (HS). In this study, SS techniques and inverter types are given in general, and the working principle and advantages and disadvantages of some SS cells developed especially for multi-switch inverters are examined.