Manyetik kuplajlı rezonans devrelerinde kompanzasyon şemalarının matematiksel analizi ve deneysel uygulanması

Manyetik rezonans devreleri MR görüntüleme ve bazı kritik fizik uygulamalarının yanı sıra son yıllarda kablosuz güç transferi gibi güç elektroniği uygulamalarında da sıklıkla kullanılmaya başlamıştır. Kablosuz güç transferi, arada herhangi bir bağlantı bulunmadan hava sayesinde güç kaynağından yüke güç aktarılması olarak ifade edilebilir. Manyetik rezonans tekniği, maksimum verimli güç transferi için orta mesafelerde kullanılmaktadır. Manyetik rezonans temelli sistemlerde manyetik alan ile bağlaşımda olan primer ve sekonder bobinlerinden oluşan bobin çiftlerinin her biri kompanzasyon kapasitörünün bağlantı şekline göre, seri-seri (SS), seri-paralel (SP), paralel-paralel (PP) ve paralel-seri (PS) olarak bilinen dört ana kompanzasyon şemasından birine sahiptirler. Bu kompanzasyon topolojileri sayesinde mevcut devrenin rezonans frekansında reaktif gücü sıfırlanması ve maksimum aktif güç ile çalışabilmesi sağlamaktadır. Böylece en yüksek verimlilik ile güç aktarımı sağlanmaktadır. Bu tez çalışmasında manyetik rezonans devrelerinde kullanılan SS, SP, PS ve PP topolojilerinin matematiksel analizleri yapılmıştır. Bu analizler sonucu SS ve SP için tek rezonans ve frekans ayrılması diye bilinen üç rezonans koşulları çıkarılmıştır. PS ve PP için ise bazı koşullarda çok uzun analitik ifadeler elde edildiği ve analitik çözümler bulunamadığı için devre simülasyon programları üzerinden simülasyonları yapılıp rezonans cevapları incelenmiştir. Analitik ifadeleri çıkarılan SS kompanzasyon şeması örnek bir manyetik pasif sensör uygulamasında kullanılmıştır.