고주파 Induction Heating 조리기기의 구동부는 인버터에서 DC전원을 고주파 AC전원으로 변환시켜 working coil에서 고주파 자기장을 생성시키는 전력전자 회로로 구성되어 있다. 본 논문에서는 Induction Heating 조리기기의 인버터를 PI controller를 사용하여 PWM gate signal의 Duty ratio를 가변시켜 출력을 제어하는 회로를 제시하였다. 또한 PI controller의 Parameter 설계는 ...
고주파 Induction Heating 조리기기의 구동부는 인버터에서 DC전원을 고주파 AC전원으로 변환시켜 working coil에서 고주파 자기장을 생성시키는 전력전자 회로로 구성되어 있다. 본 논문에서는 Induction Heating 조리기기의 인버터를 PI controller를 사용하여 PWM gate signal의 Duty ratio를 가변시켜 출력을 제어하는 회로를 제시하였다. 또한 PI controller의 Parameter 설계는 최적화 기법의 반복 과정을 수행하여 효과적으로 최적값을 도출해낼 수 있게 되었다.분석에 사용된 기본 인버터 회로는 Single-Ended Push-Pull (SEPP) 영전류 스위칭 공진인버터이며 실제 Induction Heating 조리기기의 동작을 구현하기 위해 입력단의 전원으로 220V 60Hz 정현파와 브리지정류기, 평활 콘덴서를 사용하였다.Duty ratio 가변 회로의 해석과 시뮬레이션을 위해 범용 시뮬레이션 툴인 Pspice를 이용하여 분석하였고, 시뮬레이션을 통해 기존 방식과 Duty ratio 가변 방식과의 차이를 분석하였다. 또한 최적화 기법에 의해 Parameter를 최적화하는 알고리즘은 Matlab으로 구현하였으며, 이를 바탕으로 구현된 인버터 최적설계 및 제어 방식은 향후 유사한 Induction Heating 기기, DC-DC 컨버터, Induction 모터등의 전력전자 시스템에 활용되리라 기대된다.
고주파 Induction Heating 조리기기의 구동부는 인버터에서 DC전원을 고주파 AC전원으로 변환시켜 working coil에서 고주파 자기장을 생성시키는 전력전자 회로로 구성되어 있다. 본 논문에서는 Induction Heating 조리기기의 인버터를 PI controller를 사용하여 PWM gate signal의 Duty ratio를 가변시켜 출력을 제어하는 회로를 제시하였다. 또한 PI controller의 Parameter 설계는 최적화 기법의 반복 과정을 수행하여 효과적으로 최적값을 도출해낼 수 있게 되었다.분석에 사용된 기본 인버터 회로는 Single-Ended Push-Pull (SEPP) 영전류 스위칭 공진인버터이며 실제 Induction Heating 조리기기의 동작을 구현하기 위해 입력단의 전원으로 220V 60Hz 정현파와 브리지 정류기, 평활 콘덴서를 사용하였다.Duty ratio 가변 회로의 해석과 시뮬레이션을 위해 범용 시뮬레이션 툴인 Pspice를 이용하여 분석하였고, 시뮬레이션을 통해 기존 방식과 Duty ratio 가변 방식과의 차이를 분석하였다. 또한 최적화 기법에 의해 Parameter를 최적화하는 알고리즘은 Matlab으로 구현하였으며, 이를 바탕으로 구현된 인버터 최적설계 및 제어 방식은 향후 유사한 Induction Heating 기기, DC-DC 컨버터, Induction 모터등의 전력전자 시스템에 활용되리라 기대된다.
Main operation system of high frequency Induction Heating cooking appliance is composed of power electronics such as inverter module and working coil. Inverter module converts DC into adjustable-magnitude, adjustable-frequency AC, and working coil generates high frequency electromagnetic field. This...
Main operation system of high frequency Induction Heating cooking appliance is composed of power electronics such as inverter module and working coil. Inverter module converts DC into adjustable-magnitude, adjustable-frequency AC, and working coil generates high frequency electromagnetic field. This paper presents a circuit that changes the duty ratio of inverter PWM gate signal, used as the power supply for the high frequency Induction Heating cooking appliance, by means of the PI controller, and thus optimally controls the output. Moreover, the design of PI controller's parameter can be chosen as optimized values efficiently through the iterative simulation of optimization algorithm.The basic inverter circuit used in the analysis is the Zero Current Switching Single-Ended Push-Pull(ZCS-SEPP) resonant inverter, and to implement the action of an actual Induction Heating cooking appliance, a 220V 60Hz power source, a bridge rectifier, and a line capacitor were used as the power supply for the input of inverter circuit.Pspice, a general-purpose circuit simulation tool, was used for analysis and simulation of the PI controlled duty ratio circuit. From this simulation, the difference of basic circuit and PI controlled duty ratio circuit is explained. The algorithm of parameter optimization is realized by Matlab tool. It is expected that the proposed control method and parameter optimization method will be utilized for similar systems such as Induction Heating appliances, DC-DC converters, and Induction Motors in the future.
Main operation system of high frequency Induction Heating cooking appliance is composed of power electronics such as inverter module and working coil. Inverter module converts DC into adjustable-magnitude, adjustable-frequency AC, and working coil generates high frequency electromagnetic field. This paper presents a circuit that changes the duty ratio of inverter PWM gate signal, used as the power supply for the high frequency Induction Heating cooking appliance, by means of the PI controller, and thus optimally controls the output. Moreover, the design of PI controller's parameter can be chosen as optimized values efficiently through the iterative simulation of optimization algorithm.The basic inverter circuit used in the analysis is the Zero Current Switching Single-Ended Push-Pull(ZCS-SEPP) resonant inverter, and to implement the action of an actual Induction Heating cooking appliance, a 220V 60Hz power source, a bridge rectifier, and a line capacitor were used as the power supply for the input of inverter circuit.Pspice, a general-purpose circuit simulation tool, was used for analysis and simulation of the PI controlled duty ratio circuit. From this simulation, the difference of basic circuit and PI controlled duty ratio circuit is explained. The algorithm of parameter optimization is realized by Matlab tool. It is expected that the proposed control method and parameter optimization method will be utilized for similar systems such as Induction Heating appliances, DC-DC converters, and Induction Motors in the future.
주제어
#인덕션 조리기기 출력 제어 파라미터 최적화 인버터 제어 induction heating power control parameter optimization inverter control
학위논문 정보
저자
이세민
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
전기전자공학과
지도교수
박정욱
발행연도
2008
총페이지
vi, 48장
키워드
인덕션 조리기기 출력 제어 파라미터 최적화 인버터 제어 induction heating power control parameter optimization inverter control
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