[논문]공진형 인버터를 이용한 유도가열기의 전자파에 관한 연구

김덕호; 우형균; 이재영; 박충효; 신대철

공진형 인버터를 이용한 유도가열기의 전자파에 관한 연구
A Study on the Electromagnetic-wave of Induction Heater System using Resonant Inverter 원문보기

김덕호 (호서대학교) , 우형균 (호서대학교) , 이재영 (호서대학교) , 박충효 (호서대학교) , 신대철 (호서대학교)

유도가열은 고주파 공진형 인버터를 사용하여 가열코일에 고주파 전류를 흘려주게 되면 유도작용에 의하여 와전류가 형성된다. 이 와전류에 의하여 금속을 가열하는 방식이 유도가열이다. 상용전압의 정류 작용과 IGBT를 이용한 인버터의 스위칭, 가열 코일에 의하여 형성된 전계및 자계로 인하여 유도가열기에서는 전자파가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 유도가열기의 공급전압 변화에 따른 전자파 발생량과 그 특성을 측정하고 해결 방안을 제시한다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 유도가열기 가열코일에서 발생하는 전자파의 전기장, 자기장의 세기를 측정하였다.
본 논문에서는 하프 브릿지 공진형 인버터를 이용한 유도가열기를 설계 하고 유도가열기의 가열 코일에서 발생하는 전자파를 측정하여 그 특성을 확인하고 해결방안을 제시한다.

제안 방법

공진주파수를 17[kHz]로 선정하여 공진 인덕턴스와 공진 캐패시터를 선정하였으며 가열 코일과 하프 브릿지 인버터의 거리를 충분히 두어 전자파 간섭을 최소화 하였다. 가열코일로부터 발생되는 전기장, 자기장을 Aaronia의 Spectran NF 5035 전자파 측정기를 통하여 측정하고 EMC 스펙트럼 분석 프로그램을 사용하여 분석 하였다.
그림 3은 원통형 유도가열 시스템의 전자파 측정 실험장치이다. 공진주파수를 17[kHz]로 선정하여 공진 인덕턴스와 공진 캐패시터를 선정하였으며 가열 코일과 하프 브릿지 인버터의 거리를 충분히 두어 전자파 간섭을 최소화 하였다. 가열코일로부터 발생되는 전기장, 자기장을 Aaronia의 Spectran NF 5035 전자파 측정기를 통하여 측정하고 EMC 스펙트럼 분석 프로그램을 사용하여 분석 하였다.
본 논문의 실험은 유도가열기의 가열코일에서 발생되는 전자파의 전기장의 세기와 자기장의 세기를 측정 하고 이를 저감 시키는 차폐재료를 선정하여 감소하는 전자파 세기를 측정 하였으며 현재 가정용으로 사용되는 유도가열기의 동작 주파수는 20[kHz] 전, 후로 사용되므로 스위칭 주파수를 18, 19, 20[kHz]로 선정하였다.
전기장, 자기장의 세기는 차폐재료를 통하여 저감 시키는 방법이 존재한다. 이에 가열코일을 차폐재료로 도포한 차폐박스에 넣어 전기장과 자기장의 변화를 측정하였으며 차패의 재료로는 INSULATIOR, SHIELD CUSHION, ABSORBER, C/FARBRIC를 사용하여 변화를 측정 하였으며 그 결과는 그림 6과 같다.
전기장, 자기장의 세기를 저감하는 방법으로 차폐재료를 사용 하였다. 차폐재료의 종류로는 INSULATIOR, SHIELD CUSHION, ABSORBER, C/FARBRIC를 사용 하였으며 각각의 재료별로 전기장과 자기장의 차폐능력이 다르게 측정되었다.
전기장, 자기장의 세기를 저감하는 방법으로 차폐재료를 사용 하였다. 차폐재료의 종류로는 INSULATIOR, SHIELD CUSHION, ABSORBER, C/FARBRIC를 사용 하였으며 각각의 재료별로 전기장과 자기장의 차폐능력이 다르게 측정되었다. 전기장의 경우 ABSORBER의 차폐능력이 다른 재료들 보다 우수하였으며 자기장의 경우 C/FARBRIC의 차폐능력이 다른 재료 보다 우수하였다.

데이터처리

그림 4. 스펙트럼 분석 프로그램.

성능/효과

또한 스위칭 주파수를 변화하며 실험한 결과에서는 공진 주파수에 근접 할수록 전기장, 자기장의 세기가 증가하였다.
차폐재료의 종류로는 INSULATIOR, SHIELD CUSHION, ABSORBER, C/FARBRIC를 사용 하였으며 각각의 재료별로 전기장과 자기장의 차폐능력이 다르게 측정되었다. 전기장의 경우 ABSORBER의 차폐능력이 다른 재료들 보다 우수하였으며 자기장의 경우 C/FARBRIC의 차폐능력이 다른 재료 보다 우수하였다. 하지만 전체적인 전기장, 자기장의 세기를 보면 전기장은 23[%], 자기장은 4.
전기장의 경우 ABSORBER의 차폐능력이 다른 재료들 보다 우수하였으며 자기장의 경우 C/FARBRIC의 차폐능력이 다른 재료 보다 우수하였다. 하지만 전체적인 전기장, 자기장의 세기를 보면 전기장은 23[%], 자기장은 4.2[%]로 자기장의 효과는 적은 것으로 측정되었다. 이는 선정된 차폐재료의 특성과 유도가열기의 가열코일에서 발산되는 자기장의 특성이 맞지 않는 것으로 사료 된다.

후속연구

이는 선정된 차폐재료의 특성과 유도가열기의 가열코일에서 발산되는 자기장의 특성이 맞지 않는 것으로 사료 된다. 앞으로 유도가열기의 전기장, 자기장의 저감을 위해 차패재료의 선정 및 차패방법의 연구가 더욱이 필요하며 이를 통한 유도가열기의 전자파 발생을 억제하는 대책이 필요하다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

공진형 인버터를 이용한 유도가열기의 전자파에 관한 연구
A Study on the Electromagnetic-wave of Induction Heater System using Resonant Inverter 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

데이터처리

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

공진형 인버터를 이용한 유도가열기의 전자파에 관한 연구 A Study on the Electromagnetic-wave of Induction Heater System using Resonant Inverter 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

데이터처리

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

공진형 인버터를 이용한 유도가열기의 전자파에 관한 연구
A Study on the Electromagnetic-wave of Induction Heater System using Resonant Inverter 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper