Bir fazlı yüksek verimli ev tipi bir indüksiyon ısıtma sistemi

Abstract

Bu tez çalışmasında mutfaklarda kullanılan alışılagelmiş ısıtıcı türlerine alternatif olarak ev tipi bir indüksiyon ısıtma sisteminin tasarımı, elektronik benzetimi ve uygulaması gerçekleştirilmiştir. Isıtma sistemini oluşturan E sınıfı tek anahtarlı d.a.-a.a. güç dönüştürücü devrenin, indüksiyon bobininin ve sürücü devrenin verimini arttırmaya yönelik tedbirler alınarak farklı ebatlardaki yük modelleri üzerindeki sıcaklık değişimi incelenmiştir. İndüksiyon ısıtma ile rezistanslı mutfak tipi ısıtıcıya göre daha yüksek verimli ısıtma gerçekleştirilmiştir. Gerilim beslemeli E sınıfı rezonans invertörde 20-3 0kHz anahtarlama frekansı aralığında yarı iletken anahtarın iletim süresinin değiştirilmesiyle sıfır gerilim anahtarlama koşullan altında çıkış gücü denetimi yapılmıştır. Aynı invertör devrede 62.5kHz sabit anahtarlama frekansında denetim darbelerinin bazılarının silinmesiyle daha geniş aralıkta çıkış gücü denetimi mümkün kılınmıştır. Yapılan mutfak tipi indüksiyon ısıtıcıda ilave aktif güç katsayısı düzeltici devre kullanılmadan pasif filtre ile bir fazlı hat akımındaki toplam harmonik bozulma azaltılmıştır.

In this study, a home type induction heating system, which is an alternative to conventional domestic cookers was designed, simulated and experimentally carried out. After some precautions were taken to increase the efficiency of the class E single switch dc-to-ac power converter, the induction coil, and the driving circuit, temperature changes on load models with varying sizes were investigated. More efficient heating is achieved by using induction heating system instead of home type resistance heater. The output power of the voltage fed class E resonant inverter was controlled in zero voltage switching conditions by adjusting the turn on time of the semiconductor to operate between 20-30kHz frequency interval. Moreover, by removing some of the control pulses, it was made possible to control the output power of the same inverter at a wider interval. hi this domestic induction heater, the total harmonic distortion at the line current was minimized by passive filter circuit without the help of an extra active power factor correction circuit.