Noise immune frequency control loop design for resonant inverters

Rezonans evirgeçlerinin maksimum verimle ve güvenli çalışması için yük rezonans frekansında sürülmeleri gerekir. Seri evirgeçte rezonans frekansı yük akımının maksimum genlikte salınım yaptığı frekanstır. Bu frekansta yük indüktans ve kapasitans reaktansları birbirini yok eder ve sadece rezistif bir yük gibi davranır. Bu özellikle yüksek güçlerde çalışırken tranzistörlerin güvenli anahtarlama yapması açısından da önemlidir. Çünkü devre rezonans frekansında sürüldüğünde akım ve gerilim sıfır geçişleri aynı anda olur ve bu anlarda güç yarıiletkeninin karşı karşıya kaldığı elektriksel stres az olur. Bu tezde rezonans devreleri, frekans kontrolü amaçlı faz kilitlemeli döngüler (PLL) ve özellikle faz dedektörleri incelenmektedir. Rezonans devrelerinin PLL kullanılarak yük rezonans frekansında sürülmesi incelenmekte, frekans kontrol döngüsünde kullanılan klasik PLL'e ek olarak yeni gürültüye dayanıklı faz dedektörü devresi tasarımı, uygulaması ve testi üzerine çalışılmaktadır. CD4046-PLL entegresinin içindeki faz dedektörü yükselen kenar tetiklemelidir, ancak gürültüye karşı çok duyarlıdır (Tip2 faz dedektörü). Gürültüyü yükselen kenar olarak algılayıp çıkış frekansını değiştirebilir. Frekans yanlış yöne doğru kayar ve faz farkı gittikçe artar. Bu tezde, yanlış çalışma sorununu engellemek için yeni bir faz dedektörü tasarlanmış, test edilmiş, gürültü ve hatalı sinyallere karşı daha dayanıklı olduğu gözlemlenmiştir. Yeni tasarlanan faz dedektörünün kullanıldığı deneylerde oluşmayan hatalı çalışma sorunu, PLL entegresi içindeki faz dedektörü kullanılarak yapılan deneylerde oldukça sık görülmüştür. Devre gürültüye ve faz dedektörü girişindeki hatalı sinyallere karşı daha dayanıklı hale gelmiş ve problem giderilmiştir.