誘導加熱에 適用되는 새로운 ZCS- CFPDM 高周波 사이클로 인버터에 關한 硏究

Abstract

일반적으로 유도 와전류에 의한 발열 원리를 응용하여 컴팩트하고 환경 클린적이면서 더욱 단선이나 단락이 없는 유도 유체 가열 시스템은 에너지 밀도가 매우 높기 때문에 온도 상승 특성이 매우 우수 하다. 이러한 전자 유도 유체 가열체 시스템 속에서 중심적인 요소가 되는 것이 각종 발열체이다. 전자기 유도에 의한 유체 가열 방법으로 내부 발열 방식과 외부 발열 방식이 있으며, 각각 장․단점이 있다. 특히 내부 발열 방식에서 파이프 용기에 삽입 충전재 발열체는 형상, 재질에 따라 여러 가지가 있다. 본 논문은 온수 바닥 난방 발열 방법으로 먼저 기존의 직렬 공진형 ZCS-PDM 고주파 인버터를 사용한 전자 유도 가열 시스템의 기본적인 정상 작동 및 스위칭 조건에서 인버터 모드 전환 정상 동작 파형에 대해 시뮬레이션 분석에 의해 명확하게 하고, 기존의 펄스 밀도 변조(PDM)에서 일어나는 문제를 나타내는 것으로 상용 주파수를 하나의 펄스로 파악된 상용 주파 펄스 밀도 변조(CFPDM)을 새롭게 제안하였다. 또한 상용 주파수 교류에서 직접 고주파 교류 전원 변환 할 수 있는 다이렉트 주파수 변환기 소위 고주파 사이클로 인버터를 제안하여 동작 원리와 특징을 서술하였다. 또한 CFPDM을 이용한 ZCS 고주파 사이클로 인버터의 입력 전력 특성, 역률 특성, 온도 특성을 나타내고 있다. 본 회로의 실험 결과로부터 유도 가열용 고주파 사이클로 인버터의 유효성을 밝혔다.