Convertidor resonante LLC de una sola etapa para sistema de calentamiento por inducción con calidad de potencia mejorada
Autores: Kumar, Anand; Goswami, Anik; Sadhu, Pradip Kumar; Szymanski, Jerzy R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Convertidor resonante LLC de una sola etapa para sistema de calentamiento por inducción con calidad de potencia mejorada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Topología propuesta
Configuración LLC
Calentamiento por inducción
CA de alta frecuencia
Factor de potencia
Conmutación a voltaje cero
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone un convertidor resonante de CA a CA de alta frecuencia (HF) de etapa única basado en la configuración LLC para sistemas de calentamiento por inducción (IH) o aplicaciones de HF. A diferencia de los convertidores convencionales para sistemas de IH, la topología propuesta convierte la frecuencia de la red eléctrica a CA de HF en una sola etapa sin utilizar un inductor y capacitores de enlace de CC, aprovechando las ventajas de la configuración LLC. Además, mejora el factor de potencia a 0.9-1, reduce el THD (3.2% experimentalmente) y protege contra los componentes de alta frecuencia. Se diseñó un esquema de control embebido para mantener la corriente de HF oscilando a una frecuencia resonante, asegurando el conmutación a voltaje cero. Se investigó el principio de funcionamiento de la topología propuesta utilizando ecuaciones matemáticas y circuitos equivalentes. Finalmente, se verificó mediante simulación por computadora y se desarrolló un prototipo experimental de 1.1 kW para demostrar la singularidad de la topología propuesta.
Descripción
Este documento propone un convertidor resonante de CA a CA de alta frecuencia (HF) de etapa única basado en la configuración LLC para sistemas de calentamiento por inducción (IH) o aplicaciones de HF. A diferencia de los convertidores convencionales para sistemas de IH, la topología propuesta convierte la frecuencia de la red eléctrica a CA de HF en una sola etapa sin utilizar un inductor y capacitores de enlace de CC, aprovechando las ventajas de la configuración LLC. Además, mejora el factor de potencia a 0.9-1, reduce el THD (3.2% experimentalmente) y protege contra los componentes de alta frecuencia. Se diseñó un esquema de control embebido para mantener la corriente de HF oscilando a una frecuencia resonante, asegurando el conmutación a voltaje cero. Se investigó el principio de funcionamiento de la topología propuesta utilizando ecuaciones matemáticas y circuitos equivalentes. Finalmente, se verificó mediante simulación por computadora y se desarrolló un prototipo experimental de 1.1 kW para demostrar la singularidad de la topología propuesta.