Falownik klasy D-ZVS 300 kHz/1,5 kW do nagrzewania indukcyjnego – możliwości pracy w klasie D i DE

• Autorzy: Kasprzak M.

Warianty tytułu

EN

Class D-ZVS 300 kHz/1,5 kW inverter for induction heating – possibilities of Cass D and DE operation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano falownik napięciowy klasy D-ZVS, SL-SRI, przeznaczony do nagrzewania indukcyjnego. Obwód główny falownika ma strukturę półmostka z tranzystorami Mosfet APT5010JFLL. Wzbudnik przyłączono przez współosiowy transformator dopasowujący. Opisano układ sterowania z PLD który zabezpiecza przed komutacjami nieoptymalnymi. Obliczono maksymalną częstotliwość pracy falownika w klasie D. Na podstawie oscylogramów omówiono warunki przełączania tranzystorów: komutację suboptymalną, optymalną i nieoptymalną.

EN

Class D-ZVS, SL-SRI inverter for induction heating application is presented in the paper. The half-bridge power board bases on APT5010JFLL Mosfets. The excitation coil is connected to the inverter using coaxial matching transformer. The control circuit bases on PLD and protects Mosfets against nonoptimal commutation mode. The maximum frequency of Class D operation was calculated and switching conditions of transistors was discussed.

Słowa kluczowe

PL

falownik klasy D; ZVS; komutacja

EN

class D inverter; MOSFET; ZVS inverter

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 4
• Strony: 29--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Kasprzak M.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki

Bibliografia

• [1] Steigerwald R.L., A comparison of half-bridge resonant converter topologies, IEEE Transaction on Power Electronics, 1988, Vol. 3, no.2, 174-182
• [2] Mućko J., Tranzystorowe falowniki napięcia z szeregowymi obwodami rezonansowymi, Wydawnictwa Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego, Rozprawy nr 148, ISSN 0209-0597, Bydgoszcz 2011
• [3] Mućko J., Metody sterowania szeregowego falownika rezonansowego zapewniające jednoczesna komutacje ZVS i „prawie ZCS”, Przegląd Elektrotechniczny, R. 86 NR 6/2010, 137-142
• [4] Espf J.M., Dede E.J., Navarro E., Sanchis E., Ferreres A., Features and Design of the Voltage-Fed L-LC Resonant Inverter for Induction Heating, Department of Electrical Engineering. University of Valencia, 1999 IEEE, 1126-1131
• [5] Fujita H., Akagi H., Shinohara S., A 2-MHz 6-kVA Voltage-Source Inverter Using Low-Profile MOSFET Modules for Low-Temperature Plasma Generators, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 14, No. 6, November 1999, 1014-1020
• [6] Kamli M., Yamamoto S., Abe M., A 50-150 kHz Half-Bridge Inverter for Induction Heating Applications, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 43. No. 1. Feb. 1996, 163-171
• [7] Kasprzak M., Falownik klasy DE 13,56 MHz / 450 W – wpływ nieliniowej pojemności wyjściowej tranzystora MOSFET na sterowanie metodą AM, Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 88, NR 4b/2012, 123-127
• [8] Lattice: Programmable Logic Devices-Lattice/Vantis Data Book on CD, Lattice Semiconductor Corporation, Hillsbro USA 2000
• [9] Kazimierczuk M.,K., Class D voltage-switching MOSFET power amplifier, IEE Proceedings-B, 1991, Vol.138, No.6, 285-296
• [10] Citko T., Tunia H., Winiarski B., Układy rezonansowe w energoelektronice, Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, 2001.
• [11] Koizumi H., Iwadare M., Mori S., Ikeda K., A class D type high frequency tuned power amplifier with Class E switching conditions, Int. Symp. on Circuits and Systems, London, vol. 5, (1994), 105-108
• [12] Matysik J., Szymanski B., Charge Controlled Class DE Series Resonant Converter - New Concept, EUROCON 2007, Intern. Conf. on "Computer as a Tool", Warsaw, 2007, 1355-1359
• [13] RF Power MOSFET, Microsemi, http://www.microsemi.com
• [14] Biskup T., Zastosowanie 16-bitowego mikrokontrolera Renesas H8/3048F do sterowania i regulacji, Laboratorium Sterowników Mikroprocesorowych, Katedra Napędu Elektrycznego i Robotyki, Politechnika Śląska, Wydz. Elektryczny, Gliwice 2010
• [15] Kaczmarczyk Z., Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy E przez maksymalizację wykorzystania tranzystora, Politechnika Śląska, Zeszyty Naukowe Nr 1749, Gliwice 2007