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전자레인지용 LLC 공진형 인버터의 디지털 출력 제어
Digital Power Control of LLC Resonant Inverter for Microwave Oven 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.22 no.5, 2017년, pp.457 - 462  

강계룡 (H&A Control R&D Lab., LG Electronics Inc.) ,  김흥근 (Dept. of Electrical Eng., Kyungpook National University) ,  차헌녕 (Dept. of Energy Eng., Kyungpook National University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes a digital power control of the LLC resonant half-bridge inverter for high power microwave oven application. Conventional half-bridge inverter for driving a microwave oven uses a hardware-based power control method which varies the frequency according to the AC source voltage. In ...

주제어

#Digital power control   #High frequency transformer   #LLC resonant inverter   #Magnetron  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 기존 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 디지털 순시 전류 제어를 이용한 출력 제어를 제안하였다. 그림7은 전체 제어기를 포함한 블록 다이어그램을 나타낸다.
  • 본 논문에서는 마그네트론 구동을 위한 LLC 공진형 인버터의 디지털 출력 제어를 제안하였다. 제안된 출력 제어 방식은 출력 지령으로부터 순시 전류 지령을 발생 시키는 순시 전류 지령 발생기와 PFM 신호를 발생시키는 전류 제어기로 구성되어 있으며 입력 전압의 정보와 마그네트론의 부하 상태를 반영하는 전류 정보를 포함함으로써 별도의 전압 및 출력 레벨에 따른 보상 알고리즘을 필요로 하지 않는다.
  • 기존의 LLC 공진형 하프 브리지 인버터는 하드웨어 기반의 출력 제어 방식으로, 전원 전압에 따라 주파수를 가변하는 방식을 적용하고 있으나, 출력 레벨에 따라 사용 주파수 범위를 결정해야 하고, 마그네트론 부하의 상태에 따라 제어를 변경하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 마그네트론 제어를 위한 LLC 공진형 하프 브리지 인버터의 디지털 출력 제어 방법을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
성층 철심형 HVT의 장단점은 무엇인가? 일반적으로 가정에서 사용되는 전자레인지의 마그네트론 구동용 전력변환 장치는 성층 철심형 HVT(High Voltage Transformer)를 이용한 방식이 주로 사용되고 있다. 이 방식은 구조가 간단하고, 강인하다는 장점이 있으나, 전원 전압에 따라 출력이 변하고, 낮은 출력을 얻기 위해서는 릴레이를 이용하여 온/오프 제어를 하기때문에 소음과 플리커, 릴레이 접점 융착 등의 문제점이 있다. 또한, 요리 성능을 최적화하기 위해 필요한 선형적이면서 정밀한 출력 제어를 하는 데에 한계가 있다.
마그네트론이란 무엇인가? 마그네트론은 전자레인지의 열원이 되는 장치로써 일종의 2극 진공관이다. 마그네트론에서 발생되는2.
전자레인지의 기본 원리는 무엇인가? 마그네트론은 전자레인지의 열원이 되는 장치로써 일종의 2극 진공관이다. 마그네트론에서 발생되는2.45GHz의 극초단파를 전자레인지의 내부에 전달하여음식물 속의 물 분자 진동을 일으켜 열을 발생시키는 것이 전자레인지의 기본 원리이다
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참고문헌 (12)

  1. D. J. Oh and H. J. Kim. "Development of power supply for driving high power magnetron in a microwave oven," The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, Vol. 5, No. 3, pp. 300-306, 2000. 

  2. E. Miyata, S. Hishikawa, K. Matsumoto, M. Nakaoka, D. Bessyo, K. Yasui, I. Hirota, and H. Omori, "Quasi-resonant ZVS-PWM inverter-fed DC-DC converter for microwave oven and its input harmonic current evaluations," IEEE IECON Rec., Vol. 2, pp 773-778, 1999. 

  3. Y. Defuchi, S Moisseev, M. Nakaoka, I Hirota, H Yamashita, H. Omori, and H Terai, "New current topology of single-ended soft-switching PWM high frequency inverter and its performance evaluations," International Conference on Power Electronics, pp 247-250, 2001. 

  4. T. Miyauchi, I. Hirota, H. Omori, H. Terai, M. A. Al, and M. Nakaoka, "Constant frequency adjustable power active voltage clamped soft switching high frequency inverter using the 4th-generation trench-gate IGBTs," International Conference on Power Electronics, pp. 236-241, 2001. 

  5. Y. J. Woo, et al, "One-chip class-E inverter controller for driving a magnetron," IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 56, No. 2, pp. 400-407, 2009. 

    상세보기 crossref

  6. M. Ishitobi, et al, "A novel type soft switching PWM DC-DC converter with high voltage transformer link for magnetron drive," Industrial Electronics Society, IECON, 2000. 

  7. H. Kako, T. Nakagawa, R. Narita, "Development of compact inverter power supply for microwave oven," IEEE Transactions on Consumer Electronics, pp. 611-616, 1991. 

  8. M. K. Lee, K. H. Koh, H. W. Lee, "A study on constant power control of half bridge inverter for microwave oven," KIEE International Transactions of Electrical Machinery and Energy Conversation Systems, 4-B(2), pp. 73-79, June 2004. 

  9. B. Yang, F. C. Lee, A. J. Zhang, and G. Huang, "LLC resonant converter for front-end DC to DC conversion," APEC 2003, pp. 605-609. 

  10. B. Lu., W. Liu., Y. Lian., F. C. Lee, and J. D. van Wyk. "Optimal design methodology for LLC resonant converter," APEC 2006, pp. 533-538. 

  11. www.radartutorial.eu, "Book 5 : "Velocity-modulated Tubes," 2011. 

  12. Pietta, Luiz P., et al, "Modelling and control of a high-frequency magnetron power supply for microwave heating applications," Power Electronics Conference and 1st Southern Power Electronics Conference (COBEP/SPEC), 2015 IEEE 13th Brazilian. IEEE, 2015. 

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