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Diseño de sistema de control de calentamiento por inducción electromagnética basado en batería de litio de tamaño pequeño

Autores: Liang, Yuanjie; Song, Shihao; Xu, Bocheng; Li, Zhuangzhuang; Li, Xuelin; Mo, Zonglai; Li, Jun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Diseño de sistema de control de calentamiento por inducción electromagnética basado en batería de litio de tamaño pequeño


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Diseño
Optimización
Calentamiento por inducción electromagnética
Sistema de control
Batería de litio
Capacitancia resonante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este trabajo presenta el diseño y la optimización de un sistema de control de calentamiento por inducción electromagnética de tamaño pequeño alimentado por una batería de litio de 3.7 V-900 mAh y que cuenta con un circuito inversor de puente completo resonante serie LC, que puede ser utilizado para aplicaciones de calentamiento de materiales metálicos pequeños, como dispositivos médicos microscópicos. Los efectos de la capacitancia resonante, el diámetro del alambre del inductor, el material del tubo calefactor y el grosor de la pared fueron estudiados para maximizar la velocidad de calentamiento de la pieza de trabajo y reducir simultáneamente el aumento de temperatura del transistor NMOS. La configuración del circuito óptimo que cumple con los requisitos de diseño fue finalmente identificada mediante la comparación de los parámetros operativos y la pérdida del transistor NMOS bajo diferentes condiciones del circuito. Se realizaron experimentos de validación en dispositivos de calentamiento por inducción electromagnética diseñados. Los resultados indican que bajo una corriente de salida de 4.6 A, el tubo calefactor puede alcanzar la temperatura objetivo de 250 grados Celsius en 11 s, y todos los transistores NMOS se mantienen por debajo de 50 grados Celsius en un proceso de calentamiento de 5 minutos.

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