유도 가열시스템에 적용되는 ARSL SEPP ZVS 고주파 인버터에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 과열 증기를 발생시키는 시스템으로 사용되는 기존 SEPP ZVS 인버터의 단점인 도통 손실에 의한 효율 감소를 해결하기 위해서 새로운 액티브 공진 스너버 링크 ZVS 고주파(ARSL SEPP)인버터를 제안하였다. 제안한 ARSL SEPP 고주파 인버터를 시뮬레이션을 통하여 그 특성을 정리하여 서술하면 다음과 같다. 첫째로, 제안한 ARSL SEPP 인버터는 시비율 D가 낮은 경우에도 ZVS에 필요한 공진 초기 전류가 충분히 확보할 수 있다. 둘째로, 기존의 회로에 비해 전자유도 가열시스템 부하에 병렬로 추가된 양방향 스위치와 보조 인덕터의 직렬 회로를 이용한 제안 회로는 기존 회로에 비해 매우 넓은 소프트 스위칭 영역을 실현할 수 있었다. 또한, 저전력시에 효율의 관점에서 제안 회로는 유효하다고 할 수 있다. 셋째로, 제안 회로에 대해 일정한 주파수 위상 시프트 PWM 제어에 의한 전력 제어가 가능하며, 이 때문에 유도 가열계 부하의 피가열 물체 전류 침투 깊이가 일정하게 균일한 가열이 얻어졌다. 넷째로, 본 논문에서 사용한 절연 재료인 세라믹 섬유는 일반적으로 최고 1,600[℃]정도의 온도 영역에서 사용되는 패킹에 사용되기 때문에 이 세라믹 섬유를 단열재로 사용하여 단열 성능을 다소 향상시켰다.