Diseño, Análisis y Verificación Experimental del Inversor Auto-Resonante para Horno de Fusión de Crisol por Inducción Basado en IGBTs Conectados en Paralelo
Autores: Dimitrov, Borislav; Hayatleh, Khaled; Barker, Steve; Collier, Gordana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Diseño, Análisis y Verificación Experimental del Inversor Auto-Resonante para Horno de Fusión de Crisol por Inducción Basado en IGBTs Conectados en Paralelo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Investigación
Inversor
Transistores IGBT
Paralelo
Diseño
Experimental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El objeto de esta investigación fue un inversor auto-resonante, basado en transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) en paralelo, para equipos de calentamiento por inducción de alta frecuencia, que operan en un amplio rango de potencias de salida, aplicables para fines de investigación e industriales. Para mejorar la capacidad nominal instalada de estos tipos de inversores, se exploró el inversor presentado con un circuito modificado que comprende transistores IGBT conectados en paralelo. La topología sugerida requería resolver varios problemas de ingeniería: minimización de la desajuste de corriente entre los transistores en paralelo; un análisis preciso de los parámetros dinámicos y estáticos de los transistores; determinación de los factores de descalificación y desajuste necesarios para un diseño confiable; verificación experimental que confirme la aplicabilidad de la topología sugerida en el inversor investigado. Este documento presenta el diseño y análisis de transistores IGBT basados en parámetros de hoja de datos y aplicación de aparatos matemáticos. Se determinaron el desajuste de corriente esperado y el factor de descalificación necesario, basado en el desajuste esperado en los parámetros de los transistores en un lote de producción. El diseño sugerido fue probado e investigado experimentalmente utilizando un modelo de inversor auto-resonante en un horno de laboratorio de inducción de crisol de fusión.
Descripción
El objeto de esta investigación fue un inversor auto-resonante, basado en transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) en paralelo, para equipos de calentamiento por inducción de alta frecuencia, que operan en un amplio rango de potencias de salida, aplicables para fines de investigación e industriales. Para mejorar la capacidad nominal instalada de estos tipos de inversores, se exploró el inversor presentado con un circuito modificado que comprende transistores IGBT conectados en paralelo. La topología sugerida requería resolver varios problemas de ingeniería: minimización de la desajuste de corriente entre los transistores en paralelo; un análisis preciso de los parámetros dinámicos y estáticos de los transistores; determinación de los factores de descalificación y desajuste necesarios para un diseño confiable; verificación experimental que confirme la aplicabilidad de la topología sugerida en el inversor investigado. Este documento presenta el diseño y análisis de transistores IGBT basados en parámetros de hoja de datos y aplicación de aparatos matemáticos. Se determinaron el desajuste de corriente esperado y el factor de descalificación necesario, basado en el desajuste esperado en los parámetros de los transistores en un lote de producción. El diseño sugerido fue probado e investigado experimentalmente utilizando un modelo de inversor auto-resonante en un horno de laboratorio de inducción de crisol de fusión.