• 제목/요약/키워드: Pulse Heating Type

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Series Capacitor Compensated Resonant High Frequency Inverter with ZCS-Pulse Density Modulation fey Induction Heating Fixing Roller in Copy Machine

  • Ahmed T.;Shirai H.;Gamage L.;Soshin K.;Nakaoka M.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.499-502
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    • 2003
  • This paper presents the voltage source type half bridge lossless auxiliary inductor snubber assisted series capacitor compensated resonant high frequency inverter for induction heated fixing roller in copy machines. This high-frequency inverter treated here can completely achieve zero current soft switching (ZCS) commutation for wide power regulation range under its constant frequency pulse density modulation (PDM) scheme. Its transient and steady-state operating principle is originally presented fur a constant frequency PDM control strategy under a ZCS operation commutation, together with its output effective power regulation characteristics-based on the PDM strategy. The experimental operating performances of this ZCS-PDM high frequency inverter using IGBTs are illustrated as compared with computer simulation ones. Its power losses and actual efficiency are evaluated and discussed on the basis of simulation and experimental results.

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Series Load Resonant Soft-Switching PWM High Frequency Inverter with Auxiliary Active Edge-Resonant Snubber

  • Saha, Bishwajit;Kim, Hun-Ho;Han, Ho-Dong;Kwon, Soon-Kurl;Lee, Hyun-Woo;Nakaoka, Mutsuo
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.278-280
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    • 2006
  • In this paper, a novel type of auxiliary active snubbingcircuit assisted quasi-resonant soft-switching pulse width modulation inverter is proposed for consumer induction heating equipments. The operation principle of this high frequency inverter is described using switching modes and equivalent circuits. This newly developed series resonant high frequency inverter can regulate its high frequency output AC power under a principle of constant frequency active edge resonant soft- switching commutation by asymmetrical PWM control system. The high frequency power regulation and actual power conversion efficiency characteristics of consumer induction heating (IH) products using the proposed soft-switching pulse width modulation (PWM) series load resonant high frequency inverter evaluated. The practical effectiveness and operating performance of high frequency inverter are discussion on the basis of simulation and experimental results as compared with the conventional soft-switching high frequency inverter.

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Zero Voltage Switching Boost H-Bridge AC Power Converter for Induction Heating Cooker

  • Kwon, Soon-Kurl;Saha, Bishwajit
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.19-27
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    • 2007
  • This paper presents a novel soft-switching PWM utility frequency AC to high frequency AC power conversion circuit incorporating boost H-bridge inverter topology, which is more suitable and acceptable for cost effective consumer induction heating applications. The operating principle and the operation modes are presented using the switch mode equivalent circuits and the operating voltage and current waveforms. The performances of this high-frequency inverter using the latest IGBTs are illustrated, which includes high frequency power regulation and actual efficiency characteristics based on zero voltage soft-switching(ZVS) operation ranges, and the power dissipation as compared with those of the conventional type high frequency inverter. In addition, a dual mode control scheme of this high frequency inverter based on asymmetrical pulse width modulation(PWM) and pulse density modulation(PDM) control scheme is discussed in this paper in order to extend the soft switching operation ranges and to improve the power conversion efficiency at the low power settings. The power converter practical effectiveness is substantially proved based on experimental results from practical design example.

Induction Heated Load Resonant Tank High Frequency Inverter with Asymmetrical Auxiliary Active Edge-Resonant Soft-Switching Scheme

  • Saha Bishwajit;Fathy Khairy;Kwon Soon-Kurl;Lee Hyun-Woo;Nakaoka Mutsuo
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.200-202
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    • 2006
  • In this paper, a novel type of auxiliary active snubbing circuit assisted quasi-resonant soft-switching pulse width modulation inverter is proposed for consumer induction heating equipments. The operation principle of this high frequency inverter is described using switching modes and equivalent circuits. This newly developed series resonant high frequency inverter can regulate its high frequency output AC power under a principle of constant frequency active edge resonant soft-switching commutation by asymmetrical PWM control system. The high frequency power regulation and actual power conversion efficiency characteristics of consumer induction heating (IH) products using the proposed soft-switching pulse width modulation (PWM) series load resonant high frequency inverter evaluated. The practical effectiveness and operating performance of high frequency inverter are discussion on the basis of simulation and experimental results as compared with the conventional soft-switching high frequency inverter.

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Prediction of mechanical properties of limestone concrete after high temperature exposure with artificial neural networks

  • Blumauer, Urska;Hozjan, Tomaz;Trtnik, Gregor
    • Advances in concrete construction
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    • 제10권3호
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    • pp.247-256
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    • 2020
  • In this paper the possibility of using different regression models to predict the mechanical properties of limestone concrete after exposure to high temperatures, based on the results of non-destructive techniques, that could be easily used in-situ, is discussed. Extensive experimental work was carried out on limestone concrete mixtures, that differed in the water to cement (w/c) ratio, the type of cement and the quantity of superplasticizer added. After standard curing, the specimens were exposed to various high temperature levels, i.e., 200℃, 400℃, 600℃ or 800℃. Before heating, the reference mechanical properties of the concrete were determined at ambient temperature. After the heating process, the specimens were cooled naturally to ambient temperature and tested using non-destructive techniques. Among the mechanical properties of the specimens after heating, known also as the residual mechanical properties, the residual modulus of elasticity, compressive and flexural strengths were determined. The results show that residual modulus of elasticity, compressive and flexural strengths can be reliably predicted using an artificial neural network approach based on ultrasonic pulse velocity, residual surface strength, some mixture parameters and maximal temperature reached in concrete during heating.

구동신호 제어기법에 의한 부하병렬형 고주파 인버터의 특성비교 (Characteristics comparison of food parallel type high frequency resonant inverter by driving signal control method)

  • 이봉섭;원재선;김동희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.94-102
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    • 2003
  • 본 논문은 고주파 전원에 사용되는 풀 브릿지 부하 병렬형 고주파 공진 인버터 회로를 연구대상으로 하고 출력제어기법으로는 펄스 주파수 변조(PFM, 펄스 폭 변조(PWM) 그리고 펄스 위상 변화(Phase-Shift)잎 경우를 비교 검토하였다. 회로의 해석은 정규화 파라메타를 도입하여 범용성 있게 기술하였고, 인버터 특성은 3가지 구동신호패턴에 의한 스위칭 주파수($\mu$), 펄스폭($\theta$d), Phase-Shift의 위상차각($\phi$)의 변화와 제 파라메타에 따라 특성 평가를 행하였다. 실험을 통해 이론해석의 타당성을 검증하였다. 향후, 3가지의 구동신호제어기법에 의한 특성들은 유도가열 응용, DC-DC 컨버터 등의 전원 시스템의 출력제어 시에 유용한 자료로 제공될 것으로 사료된다.

Utility AC Frequency to High Frequency ACPower Conversion Circuit with Soft Switching PWM Strategy

  • Sugimura Hisayuki;Ahmed Nabil A.;Ahmed Tarek;Lee Hyun-Woo;Nakaoka Mutsuo
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제5B권2호
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    • pp.181-188
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    • 2005
  • In this paper, a DC smoothing filterless soft switching pulse modulated high frequency AC power conversion circuit connected to utility. frequency AC power source is proposed for consumer induction heating hot water producer, steamer and super heated steamer. The operating principle of DC link filterless utility frequency AC-high frequency AC (HF AC) power conversion circuit defined as high frequency cycloinverter is described, which can operate under a principle of ZVS/AVT and power regulation based on alternate asymmetrical PWM in synchronization with the utility frequency single phase AC positive or negative half wave voltage. The dual mode modulation control scheme based on high frequency PWM and commercial frequency AC voltage PDM for the proposed high frequency cycloinverter are discussed to enlarge its soft switching commutation operating range for wide HF AC power regulation. This high frequency cycloinverter is developed for high frequency IH Dual Packs Heater (DPH) type boiler used in consumer and industrial fluid pipeline systems. Based on the experiment and simulation results, this high frequency cycloinverter is proved to be suitable for the consumer use IH-DPH boiler and hot water producers. The cycloinverter power regulation and power conversion efficiency characteristics are evaluated and discussed.

방전 플라즈마 소결법에 의한 다공성 육티탄산 칼륨 휘스커 프리폼의 제조 (Preparation of Porous K2Ti6O13 Whisker Preform by Spark Plasma Sintering)

  • 이장훈;조동철;조원승;이지환
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1197-1202
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    • 2002
  • 방전 플라즈마 소결법을 이용하여 건전한 강도를 갖는 다공성 육티탄산 칼륨 휘스커 프리폼을 제조하기 위해서, 여러 소결온도 조건하에서 휘스커 프리폼을 제조한 후 기공률과 압축강도 등을 조사하였다. 그 결과, 소결 온도 900∼950${\circ}C$, 유지시간 10분, 압축하중 40 MPa, 승온속도 50${\circ}C$/min, on-off pulse type 12:2의 조건에서 높은 기공률을 갖는 프리폼을 제조할 수 있었다. 이상의 최적조건에서 제조한 프리폼은 기공률이 15∼37% 범위임에도 불구하고 174∼266 MPa의 비교적 높은 압축강도를 나타내었다. 이와 같은 강도의 향상은 휘스커간의 스파크 플라즈마 방전 및 자기 발열작용의 영향에 기인한 것으로 생각된다. 900${\circ}C$ 이하에서 제조한 휘스커 프리폼의 강도 레벨은 80∼100MPa로 900∼950${\circ}C$의 온도조건에서 제조한 프리폼에 비해 2배 이하의 낮은 값을 나타내었다. 1000 ${\circ}C$에서의 압축강도는 523 MPa로 가장 높은 강도값을 나타내었으나, 약 5%의 낮은 기공률을 나타내었다. 이상의 결과로부터, 비교적 강도가 높고 다공성의 티탄산 칼륨 휘스커를 제조하는데 있어 방전 플라즈마 소결법이 효과적인 것으로 생각된다.

대기압 Ar 직류 글로우 방전에서 인가전압의 파형특성에 따른 광원효율 분석 (The Analysis of Light Emissions on Ar DC Glow Discharge under the Atmosphere Pressure)

  • 소순열
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.865-872
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    • 2019
  • 대기압에서의 Ar 직류 글로우방전 현상을 1차원 유체모델을 통하여 시뮬레이션을 수행하였다. Ar 기체방전의 여기입자들로부터 방출되는 광원으로서 4가지(${\lambda}_{128nm}$, ${\lambda}_{727nm}$, ${\lambda}_{912nm}$ 그리고 ${\lambda}_{966nm}$) 파장의 빛을 검토하였다. 그 결과, 사인형태의 전원 전압을 인가하였을 경우, ${\lambda}_{128nm}$${\lambda}_{727nm}$의 광원이 직류 전압파형을 인가하였을 때보다 거의 2배에 가까운 빛을 방출하는 것을 확인하였다. 또한, 전원전압의 스위칭 시간이 짧을수록, ${\lambda}_{128nm}$${\lambda}_{727nm}$의 방출이 더 많아지는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 하전입자에 의한 줄 열과 소모 전력에 관해서도 논의하였다.

방전 플라즈마 소결법에 의한 다공성 알루미나 세라믹스의 제조 (Fabrication of Porous Alumina Ceramics by Spark Plasma Sintering)

  • 신현철;조원승;신승용;김준규
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.1183-1189
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    • 2002
  • 고강도의 다공성 알루미나 세라믹을 제조하기 위하여, 기공 전구체로서 흑연을 첨가한 후, 방전 플라즈마 소결시의 제조조건을 체계적으로 조사하였다. 제조한 다공성 알루미나에 대하여, 기공률과 기공분포 및 압축강도 등을 조사하였다. 알루미나에 흑연을 10∼50 vol%까지 첨가하여 방전 플라즈마 소결법으로 1차 소결체를 제조한 후, 공기 중 흑연을 열분해시켜 최종적으로 다공성 알루미나를 제조하였다. 그 결과, 소결온도 1000${\circ}C$, 유지시간 3 min, 압력 30 MPa, 승온속도 80${\circ}C$/min, 펄스방법 12:2의 조건에서 높은 기공률의 다공성 소결체를 얻을 수 있었다. 일례로, 10∼30 vol%의 흑연을 첨가하여 제조한 다공성 알루미나의 경우, 약 50∼57%의 높은 기공률을 나타내었다. 또한, 흑연의 함량이 증가함에 따라 개기공률은 지속적으로 증가하였다. 이러한 기공특성과 흑연함량의 상호관계는 클러스터의 수와 크기에 의존하는 퍼콜레이션 모델에 의해 설명될 수 있다. 한편, 10∼30 vol%의 흑연을 첨가하여 제조한 다공성 알루미나의 경우, 55∼200 MPa의 높은 강도값을 나타내었다. 이와 같은 강도의 향상은 펄스전원에 의한 분말 입자간 방전 및 자기발열작용의 영향으로 생각된다.