Operation modes of full-bridge voltage-source series resonant inverter with PFM control for induction heating applications

Abstract

W artykule przedstawiono możliwe stany pracy sterowanego częstotliwościowa falownika rezonansowego szeregowego napięciowego pracującego w układzie mostkowym stosowanego do nagrzewania indukcyjnego, określone stosunkiem częstotliwości przełączania łączników do częstotliwości drgań własnych obwodu rezonansowego utworzonego przez wzbudnik ze wsadem i kondensator szeregowy. Przedstawiono najważniejsze właściwości falownika, takie jak wartości prądów, napięć i mocy oraz czasy przewodzenia elementów półprzewodnikowych, które są zależne od wybranego stanu pracy. Podano zasadnicze wymagania dla falowników tyrystorowych oraz tranzystorowych.

Possible operation modes of a full-bridge voltage-source series resonant inverter with PFM control used in induction heating have been dealt with in the paper. The mode the irwerter is operated at is determined by the ratio of the used operating frequency to the frequency of free oscillations of the series resonant circuit created by the heating coil with workload and the series capacitor. The most important properties of the inverter have been presented like magnitudes of currents, voltages and power as well as conduction times of semiconductor elements, which depend on the selected operation mode. Fundamental requirements for thyristor and transistor inverters have been given.