ZVS single-switch inverter for induction heating – optimum operation

• Autorzy: Waradzyn Z. , Skała A. , Świątek B. , Klempka R. , Kieroński R.

Identyfikatory

DOI

10.12915/pe.2014.02.09

Warianty tytułu

PL

Jednołącznikowy falownik z przełączaniem ZVS do nagrzewania indukcyjnego - praca optymalna

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The optimum operation of a single-switch class E transistor inverter for induction heating has been discussed in the paper. The graphs of the most important inverter parameters as a function of the values of the resonant circuit components are shown. The results presented have been illustrated with some current and voltage waveforms obtained on the basis of mathematical analysis as well as using IsSpice simulation program. A concept of a control system has also been presented, which should ensure nearly optimum operation of the inverter.

PL

W artykule omówiono pracę optymalną jednołącznikowego tranzystorowego falownika klasy E do nagrzewania indukcyjnego. Przedstawiono wykresy najważniejszych parametrów falownika w funkcji wartości elementów obwodu rezonansowego. Podano przykładowe przebiegi czasowe prądów i napięć w falowniku otrzymane zarówno na podstawie analizy matematycznej, jak i poprzez symulacje w programie IsSpice. Przedstawiono również koncepcję układu sterowania falownika, który powinien zapewniać pracę w warunkach bliskich optymalnym.

Słowa kluczowe

EN

single-switch topology; ZVS; class E inverter; induction heating

PL

układ jednołącznikowy; ZVS; falowniki klasy E; nagrzewanie indukcyjne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 2
• Strony: 32--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., schem., wykr.

Twórcy

autor

Waradzyn Z.

• AGH-Akademia GórniczoHutnicza, Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Skała A.

• AGH-Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Świątek B.

• AGH-Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Klempka R.

• AGH-Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Kieroński R.

• AGH-Akademia Górniczo-Hutnicza, Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów Przetwarzania Energii, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Omori H., Yamashita H., Nakaoka M., Maruhashi T., A Novel Type Induction-Heating Single-Ended Resonant Inverter Using New Bipolar Darlington-Transistor. IEEE Power Electronics Specialist Conference Rec. (1985), Vol. 1, 590-599
• [2] Yamashita H., Asada K., Omori H., Kominami H., An Induction Heating Single Ended Push-Pull Resonant Inverter Using IGBT. Official Proceedings of the First International PCIM’88 Conference, Tokyo (1988), 82-90
• [3] Hirota I., Omori H., Nakaoka M., Performance evaluations of single ended quasi load resonant inverter incorporating advanced 2nd generation IGBT for soft switching, International Conference on Industrial Electronics Control Instrumentation and Automation (1992), vol.1, 223-228
• [4 Wang S., Izaki K., Hirota I., Yamashita H., Omori H., Nakaoka M., Induction-Heated Cooking Appliance Using New Quasi-Resonant ZVS-PWM Inverter with Power Factor Correction, IEEE Transactions on Industry Applications, 34 (1998). nr 4, 705-712
• [5] Terai H., Hirota I., Miyauchi T., Omori H., Comparative Performance Evaluations of IGBTs and MCT in Single Ended Quasi Resonant Zero Voltage Soft Switching Inverter, Power Electronics Specialists Conference, PESC (2001), Vol. 4, 2178-2182
• [6] Llorente S., Monterde F., Burdío J.M., Acero J., A Comparative Study of Resonant Inverter Topologies Used in Induction Cookers, Applied Power Electronics Conference and Exposition, APEC (2002), Vol. 2, 1168-1174
• [7] Saoudi M.; Puyal D.; Bernal C.; Antón, D.; Mediano, A., Induction Cooking Systems with Single Switch Inverter Using New Driving Techniques, IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), (2010), vol. no. 4-7, 878-883
• [8] Kazimierczuk M.: Exact Analysis of Class E Tuned Power Amplifier with Only One Inductor and One Capacitor in Load Network, IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. SC-18, (1983) Nr 2, 214-221
• [9] Waradzyn Z., Skała A., Świątek B., Klempka R., Kieroński R., Jednołącznikowy falownik z przełączaniem ZVS do nagrzewania indukcyjnego - praca optymalna, Zeszyty Naukowe Politechniki Łódzkiej, Elektryka (2013), nr 125, 147-156