Rezonanslı endüksiyonla ısıtma devrelerinin incelenmesi ve bir uygulama devresinin gerçekleştirilmesi

Abstract

Endüksiyonla ısıtma sistemleri endüstride, yüzey sertleştirme, ergitme, kaynak yapma, tavlama gibi oldukça geniş bir uygulama alanına sahiptir. Isıtma çeşidine göre çalışma frekansı 50 Hz ile birkaç MHz arasında değişmektedir. Son yıllarda mutfak uygulamalarında endüksiyonla ısıtma sistemlerinin kullanımı oldukça yaygınlaşmıştır.Bu çalışmada endüksiyonla ısıtma sistemleri incelenmiş ve mutfak uygulamaları için bir endüksiyonla ısıtma sistemi tasarlanmış, elektronik benzetimi yapılmış ve uygulaması gerçekleştirilmiştir. Güç dönüştürücü devrenin ve endüksiyon bobininin verimini arttırmaya yönelik tedbirler alınarak sistem verimi yükseltilmiştir.Yarı iletken anahtar olarak çalışma freknsına uygun MOSFET kullanılmış, güç dönüştürücü devre olarak seri rezonans devreli bir fazlı yarım köprü inverter topolojisi ile mutfak uygulamaları için endüksiyonla ısıtma sistemi gerçekleştirilmiştir. Sistemin güç kontrolü, anahtarlama frekansının 25-30 kHz aralığında değiştirilmesi ile yapılabilmektedir. Yüksek frekanslarda çalışmanın getirdiği anahtarlama kayıpları ve elektromanyetik girişimler, güç dönüştürücü devrenin rezonans inverter olma özelliği ve sert anahtarlama yerine yumuşak anahtarlama tekniklerinin kullanılmasıyla önlenmiştir.Deneysel çalışmalarda farklı ebatlardaki yük modelleri üzerindeki sıcaklık değişimi incelenmiş ve endüksiyonla ısıtma sistemlerinin rezistanslı mutfak tipi ısıtıcıya göre daha yüksek verime sahip olduğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler : Mutfak tipi endüksiyon ısıtma, sıfır gerilimde anahtarlama, yarım köprü seri rezonans inverter, PSPICE.