A Resonant Circuit Design of the Inverter for Induction Heating by Analysis of the Coupling Coefficient

결합계수 해석에 의한 유도가열용 인버터의 공진회로 설계법

  • 이광직 (서울산업대 매체공학과) ;
  • 김주홍 (동국대 전자공학과 명예교수)
  • Published : 1997.12.01

Abstract

In designing a resonant circuit of the inverter which puts induction heating with high frequency to the load, an inductance L of the circuit, the coupling coefficient of a transformer transfering the output power to load, and the coupling coefficient of load circuit heating with coil affect to the output power of a resonant circuit, the circuit Q and the frequency. Those characteristics of the circuit are analyzed through Thevenan's equivalent circuit of the coupling coefficient type which is derived from the T-type equivalent circuit of a transformer. On this equivalent circuit, the impedance of a transformer referred to its primary side is not only proportional the square of turn ratio, nZ, but also the square of coupling coefficient, K2 This paper proposed a more accurate fundamental method to design a resonant circuit of the inverter by using the Thevenan's equivalent circuit.

고주파 유도가열을 위한 인버터의 공진회로 설계에서 인덕턴스 L의 작용과, 출력전달 요소로 사용된 변압기의 결합계수, 그리고 코일을 사용한 가열부하의 결합계수가 공진회로의 출력, 회로의 Q와 공진주파수에 큰 영향을 주고 있음을 등가회로를 도출하여 그 특성을 해석하였다. 또한 변압기를 테브난 등가회로로 구성할 경우, 변압기의 이차측 임피던스를 일차측 임피던스고 환산하면, 권선비 n$^2$에 비례 할 뿐만 아니라 결합계수 $K^2$에도 비례함을 도출하여 결합계수형 테브난 등가회로에 의한 정확성이 큰 인버터 공진회로 설계의 기초방식을 나타냈다.

Keywords

References

  1. Induction Heating Handbook John Davies;Peter Simpson
  2. 조명·전기설비학회지 v.8 no.2 코일간의 결합계수 측정법의 제안 김주홍(외 3인)
  3. 조명·전기설비학회지 v.4 no.63 결합계수형 등가회로에 의한 변압기의 특성해석 김주홍(외 1명)
  4. J. Illum. Engng. Inst. Jpn v.69 no.2 Analisis of Charateristics in Leakage Transformer Type Ballast by using Equivalent Circuits Kazushi Kodama;Yoshiyuki Ishihara;Toshiyuki Todaka;Mitsuru Kanamori;Yoshiro Kagami
  5. Electric machinery fundamentals S.J.Chapman