Eviricilerde yeni bir yumuşak anahtarlama devresinin tasarımı, gerçekleştirilmesi ve analizi

Abstract

Bu doktora tez çalışmasında, SA1 ve SA2 yardımcı anahtarlar yardımıyla S1, S2, S3 ve S4 ana anahtarlarının sıfır akımda ve sıfır gerilimde, iletim ve kesime girmesine göre yeni bir bastırma hücreli PWM eviricisi sunulmuştur.Bu evirici, geniş bir hat ve yük gerilimi altında yüksek frekanslarda yumuşak anahtarlama ile çalışabilir. Sunulan yeni devre , önceden arzu edilen devrelerdeki karakteristikleri üzerinde taşımaktadır. Yapılan yeni ortak hava aralıklı magnetik kuplajlı endüktanslı eviricisi devresiyle DC bara gerilimi kademeli olarak arttırılmıştır. Aynı zamanda anahtarlama frekansı 51,02 kHz'e kadar sorunsuz olarak çıkartılabilmiştir. 51,02 kHz'deki sonuçlar değerlendirildiğinde, anahtarlama kayıplarında önemli bir artışın olmadığı da görülmüştür.Deneysel sonuçlar komutasyon hücresinde önerilenleri kanıtlamaktadır. Ana ve yardımcı anahtarlar ilave gerilime maruz kalmamaktadır. Ayrıca önerilen evirici devresi için (IGBT'li anahtarlar ve 2117'li entegreli sürücülerle oluşturulan durumda), güvenilirlik analizi de gerçekleştirilmiştir.

In this Ph.D. thesis, PWM inverter with a new snubber cell is presented based on the ?on? / ?off? switching conditions of main switches (S1, S2, S3 and S4) at zero voltage and zero current instants by auxiliary switches (SA1 and SA2).This inverter operates with soft switching at high frequencies under a wide range of line and load voltages. The new proposed circuit includes the characteristics of the desired circuits beforehand. DC bus voltage is increased gradually by new circuit consisting of magnetic coupling inductor with common air gap. Simultaneously, switching frequency is increased up to 51,02 kHz without any problems. Evaluting the results at 51,02 kHz, it is observed that there is not a significant increase on switching losses.Experimental results prove the suggestions for the commutation cell. Main and auxiliary switches aren?t subjected to the additional voltage stresses. Besides, the reliability analysis is realized for this proposed inverter circuit (in the case of forming with IGBT switches and 2117 driver circuits).