Porównanie układów dopasowania L-C oraz L-LC dla falownika klasy D 1,5 kW/300 kHz

• Autorzy: Kasprzak M. , Legutko P. , Kierepka K

Warianty tytułu

EN

The comparison of L-C and L-LC matching circuts for class D 1,5 kW/300 kHz inverter

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano dwa układy dopasowania wzbudnika do nagrzewnicy indukcyjnej z falownikiem klasy D – szeregowy L-C oraz szeregowo-równoległy L-LC. Dla L-LC podano zależności teoretyczne. Zaproponowano niespotykane przekształcenie układu L-C na L-LC z wykorzystaniem tego samego kondensatora obwodu rezonansowego. Układy porównano przy mocy 1,5 kW, stosując ten sam wzbudnik i wsad. W konkluzji stwierdzono, że L-LC jest korzystny ze względu na kilkukrotnie mniejszy prąd strony wtórnej transformatora dopasowującego oraz mniejszą przekładnię.

EN

Two load matching circuits of Class D inverter for induction heating applications are presented in the paper: serial resonant L-C and series-parallel L-LC. The theory of L-LC is presented too. The new reconfiguration method of L-C into L-LC based on the same resonant capacitor is proposed. Both matching circuits are compared based on measurements of 1,5 kW inverter and applying the same heating coil and load. The conclusion is, that main advantages of L-LC over conventional L-C is lower matching transformer current levels and lower transformer turns ratio.

Słowa kluczowe

PL

falownik klasy D; MOSFET; L-LC; nagrzewanie indukcyjne

EN

Class D inverter; MOSFET; L-LC; induction heating

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 2-3
• Strony: 83--93
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz.

Twórcy

autor

Kasprzak M.

• Politechnika Śląska. Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice, Tel. [phone]

autor

Legutko P.

• Politechnika Śląska. Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice, Tel. [phone]

autor

Kierepka K

Bibliografia

• 1. Kasprzak M.: Falownik klasy D-ZVS 300 kHz / 1,5 kW do nagrzewania indukcyjnego – możliwości pracy w klasie D i DE. „Przegląd Elektrotechniczny” 2013, R. 89, nr 4, s. 29-32.
• 2. Citko T., Tunia H., Winiarski B.: Układy rezonansowe w energoelektronice. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, 2001.
• 3. Fujita H., Akagi H., Shinohara S.: A 2-MHz 6-kVA Voltage-Source Inverter Using Low-Profile MOSFET Module for Low-Temperature Plasma Generators. IEEE Transactions of Power Electronics, vol.14, no.6, November 1999, 1014-1020.
• 4. Kamli M., Yamamoto S., Abe M.: A 50-150 kHz Half-Bridge Inverter for Induction Heating Applications. “IEEE Transactions of Industrial Electronics” 1996, vol. 43, no. 1, p. 163-171.
• 5. Mućko J.: Metody sterowania szeregowego falownika rezonansowego zapewniające jednoczesną komutację ZVS i „prawie ZCS”. “Przegląd Elektrotechniczny” 2010, R. 86 nr 6, s. 137-142.
• 6. Mućko J.: Tranzystorowe falowniki napięcia z szeregowymi obwodami rezonansowymi. Wydawnictwa Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego, Rozprawy nr 148, Bydgoszcz 2011.
• 7. Steigerwald R.L.: A comparison of half-bridge resonant converter topologies. “IEEE Transaction on Power Electronics” 1988, Vol. 3, no. 2, p. 174-182.
• 8. Espf J.M., Dede E.J., Nawarro E., Sanchis E., Ferreres A.: Features and Deign of the Voltage-Fed L-LC Resonant Inverter for Induction Heating. Department of Electrical Engineering. University of Valencia, 1999 IEEE, 1126-1131.
• 9. Kierepka K. Sz.: Obwody dopasowania odbiornika nagrzewnicy indukcyjnej 1,5 kW/300 kHz. Projekt inżynierski, Politechnika Śląska, Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, Gliwice 2014.
• 10. Kasprzak M.: Falowniki rezonansowe klasy D i DE o częstotliwościach pracy do 13,56 MHz. Monografia habilitacyjna. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2013.
• 11. Grzesik B., Junak J., Kaczmarczyk Z., Kasprzak M.: Identyfikacja parametrów modelu transformatora systemu nagrzewania indukcyjnego (0.5 MHz, 2kW ), Konferencja EPN, 1998.