The main disadvantage of a pulse-density-modulated (PDM) voltage-source series-resonant inverter (SRI) is that the amplitude of the SRI output current fluctuates. To reduce the fluctuation, this paper presents an augmented PDM control method for the SRI. The proposed augmented PDM reduces the fluctuation in the amplitude of the SRI output current and requires fewer PDM sequences compared to the irregular PDM, and also provides a more uniform pulse density difference between PDM sequences compared to the inconstant PDM.
PL
Główną wadą falownika z rezonansem szeregowym (SRI) z modulacją gęstości impulsu (PDM) jest to, że amplituda prądu wyjściowego SRI ulega wahaniom. Aby zredukować fluktuację, w niniejszym artykule przedstawiono metodę rozszerzonej kontroli PDM dla SRI. Proponowany rozszerzony PDM zmniejsza fluktuację amplitudy prądu wyjściowego SRI i wymaga mniejszej liczby sekwencji PDM w porównaniu z nieregularnym PDM, a także zapewnia bardziej jednolitą różnicę gęstości impulsów między sekwencjami PDM w porównaniu z niestałym PDM.
This paper proposes a new control method for a voltage-source series-resonant inverter (SRI) of the induction heating system. The proposed method of control is based on combining the phase-shift (PS) and pulse-density-modulation (PDM) controls. The main feature of this control method is that the current regulation for pulse density in the range from 0.5 to 1 is provided by only the traditional PDM control and in the range from 0 to 0.5 – with the PS control and constant density equal to 0.5 of the PDM control. Theoretical analysis shows that using the proposed control method can reduce the peak-to-peak current fluctuation and increase the minimum peak current of the SRI, compared with the traditional PDM control. The results of numerical computations are in good agreement with the results of simulations. Experiments were carried out to confirm the practical applicability of the proposed control method for series-resonant inverters for induction heating application.
PL
W artykule zaproponowano nową metodę sterowania falownikiem rezonansowym szeregowym ze źródłem napięcia (SRI) systemu ogrzewania indukcyjnego. Proponowana metoda sterowania opiera się na połączeniu sterowania przesunięciem fazowym (PS) i modulacji gęstości impulsów (PDM). Główną cechą tej metody sterowania jest to, że regulację prądu dla gęstości impulsów w zakresie od 0,5 do 1 zapewnia tylko tradycyjne sterowanie PDM, a zakresie od 0 do 0,5 - ze sterowaniem PS i stałą gęstością. Analiza teoretyczna pokazuje, że zastosowanie proponowanej metody sterowania może zmniejszyć wahania prądu międzyszczytowego i zwiększyć minimalny prąd szczytowy SRI w porównaniu z tradycyjnym sterowaniem PDM.
This paper presents a mathematical model of a power controller for a high-frequency induction heating system based on a modified half-bridge series resonant inverter. The output real power is precise over the heating coil, and this real power is processed as a feedback signal that contends a closed-loop topology with a proportional-integral-derivative controller. This technique enables both control of the closed-loop power and determination of the stability of the high-frequency inverter. Unlike the topologies of existing power controllers, the proposed topology enables direct control of the real power of the high-frequency inverter.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents new methods of controlling corona treatment. The methods are based on PDM and PFM modulation. The control characteristics are determined. The circuits were tested by means of simulation and experimentally by industrial applications. Those methods differ from the described PDM method as the operation of the inverter is not stopped but instead it operates with much higher frequency. The paper describes a mathematical model and proprieties of series resonant inverters used in application for corona treatment system for polyethylene foil. The method of identification of corona treatment parameters and power calculation is described as well. The areas of soft switching and corona discharge are presented.
PL
W artykule przedstawiono nowe metody sterowania szeregowym falownikiem rezonansowym, które łączą w sobie własności metody modulacji PDM oraz PFM. Metody te zostały zastosowane w przemysłowych urządzeniach do powierzchniowej obróbki tworzyw sztucznych - do tzw. aktywacji. W odróżnieniu od klasycznej metody PDM przestrajana jest jednocześnie częstotliwość, która może zmieniać się w narzuconych procesem technologicznym granicach. W artykule przedstawiono model i opis układu aktywatora folii polietylenowej oraz uzasadniono zalety zastosowanej metody powołując się na wyniki badań eksperymentalnych.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie porównane zostaną charakterystyki szeregowego falownika rezonansowego obciążonego szeregowo oraz równolegle, bez prostownika oraz z prostownikiem na wyjściu. Uzyskane symulacyjnie wyniki porównane zostaną z wynikami uzyskanymi analitycznie, przy założeniu zasilania ze źródła napięcia o kształcie sinusoidalnym. Określone zostaną charakterystyczne częstotliwości i obszary, w których tranzystory pracować mogą jako łączniki ZVS lub ZCS.
EN
In this article methods of analysis the series resonant inverters with series and parallel load (in ac circuit and in dc circuit, with rectifier) were presented. The obtained results of different methods of analysis are compared. Conditions, in which can be used simplified methods were presented. Characteristic frequencies and soft switching areas were determined.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono różne metody analizy zjawisk w szeregowym falowniku rezonansowym obciążonym szeregowo (w obwodzie ac i w obwodzie dc, poprzez prostownik) oraz porównano uzyskane wyniki. Określono warunki, w których mogą być stosowane metody uproszczone.
EN
In this paper different methods of analysis the series resonant inverters with series load (in ac circuit and in dc circuit, with rectifier) were presented. The obtained results of different methods of analysis are compared. Conditions, in which can be used simplified methods were presented.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono model i opis układu aktywatora folii zasilanego z szeregowego falownika rezonansowego, przy różnych sposobach regulacji mocy wyjściowej. Przedstawiono metody identyfikacji parametrów komory wyładowczej i wyznaczania mocy procesu aktywacji. Określono obszary pracy układu, w których powstają wyładowania a tranzystory falownika pracują z miękką komutacją. Wyznaczono charakterystyki układu. Wyniki symulacji porównano z wynikami uzyskanymi eksperymentalnie. Przedstawiono zastosowania przemysłowe.
EN
In the paper a mathematical model and control methods in series resonant inverters used in application for activators of polyethylene foil (corona treatment) are described. The method of identification of corona treatment parameters and power calculation is described as well. The area of soft switching and the area with corona discharge is shown. The control characteristics were determined. The circuits were tested by means of simulation and experimentally by industrial applications.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.