Eficiencia de optimización en inversores resonantes LLC paralelos con inductor variable controlado por corriente y cambio de fase para calentamiento por inducción
Autores: Bellido, Juan L.; Esteve, Vicente; Jordán, José
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Eficiencia de optimización en inversores resonantes LLC paralelos con inductor variable controlado por corriente y cambio de fase para calentamiento por inducción
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Control propuesto
Inversores resonantes LLC
Inductor variable
Eficiencia de transferencia de potencia
Conmutación de voltaje cero
SiC MOSFETs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 52
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un análisis exhaustivo de un enfoque de control novedoso para mejorar la eficiencia de los inversores resonantes LLC paralelos utilizando una combinación de un inductor variable controlado por corriente (VI) y cambio de fase (PS). El control propuesto tiene como objetivo reducir la corriente eficaz cuadrática media (RMS), reduciendo así las pérdidas por conducción y conmutación, y mejorando la eficiencia de transferencia de potencia, considerando la operación de conmutación a voltaje cero (ZVS), variaciones de potencia de salida y cambios de carga. Además, se propone una metodología de diseño para el inductor variable, y se discuten consideraciones de diseño relevantes para esta aplicación. La efectividad del enfoque propuesto se evalúa a través de modelado matemático y resultados experimentales. Los resultados del modelado matemático muestran que el enfoque propuesto, utilizando MOSFETs de SiC, mantiene una eficiencia máxima del 98.5% para un inversor de 20 kW en un rango más amplio de potencia de salida, lo cual es una mejora significativa respecto a enfoques existentes. Los resultados experimentales también confirman la efectividad del control propuesto en mejorar la eficiencia de los inversores resonantes LLC paralelos.
Descripción
Este documento presenta un análisis exhaustivo de un enfoque de control novedoso para mejorar la eficiencia de los inversores resonantes LLC paralelos utilizando una combinación de un inductor variable controlado por corriente (VI) y cambio de fase (PS). El control propuesto tiene como objetivo reducir la corriente eficaz cuadrática media (RMS), reduciendo así las pérdidas por conducción y conmutación, y mejorando la eficiencia de transferencia de potencia, considerando la operación de conmutación a voltaje cero (ZVS), variaciones de potencia de salida y cambios de carga. Además, se propone una metodología de diseño para el inductor variable, y se discuten consideraciones de diseño relevantes para esta aplicación. La efectividad del enfoque propuesto se evalúa a través de modelado matemático y resultados experimentales. Los resultados del modelado matemático muestran que el enfoque propuesto, utilizando MOSFETs de SiC, mantiene una eficiencia máxima del 98.5% para un inversor de 20 kW en un rango más amplio de potencia de salida, lo cual es una mejora significativa respecto a enfoques existentes. Los resultados experimentales también confirman la efectividad del control propuesto en mejorar la eficiencia de los inversores resonantes LLC paralelos.