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www designelektronik de DESIGN&ELEKTRONIK 11 2020 35 ■ Topologien und deren Arbeitsweise Es gibt verschiedene Ansätze Induktionsheizungen aufzubauen aber aufgrund des Preisdrucks in vielen Märkten ist die SEPR-Schaltung Single-Ended Parallel Resonance eine häufige Wahl Bild 1 Diese weich schaltende Topologie verwendet ein Resonanztank-Netzwerk das aus einem Kondensator Cr und der Litzenspule Lr besteht Ein IGBT der unter Nullspannungsschalten ZVS Zero Voltage Switching zusammen mit einer parallelen Diode arbeitet vervollständigt das Design Anstatt einen diskreten Ansatz zu verfolgen wird die Freilaufdiode Free-Wheeling Diode FWD in den IGBT integriert wobei die Eigenschaften der Diode auf die Anforderungen dieser Schaltung optimiert sind Schaltfrequenzen von 20 kHz bis 30 kHz stellen sicher dass akustischen Geräusche außerhalb des hörbaren Bereichs liegen sodass diese Schaltung für Induktionskochgeschirr geeignet ist Höhere Frequenzen können auch als Teil einer Softstart-Funktion verwendet werden Der Betrieb des Spannungsresonanzkreises ist in vier Zeitabschnitte unterteilt Bild 2 und gilt für den Fall dass der Startvorgang abgeschlossen ist d h Cr ist vollständig geladen Der Schaltzyklus beginnt mit der Phase t1 und dem Einschalten von Q1 Dadurch fließt Strom von Cm durch Lr und Q1 und steigt so lange linear an bis er den gewünschten Wert erreicht Während dieser Zeit wird die Spannung über Cr auf die Spannung über Cm geklemmt In der zweiten Phase des Schaltzyklus t2 wird Q1 ausgeschaltet wodurch Lr und Cr in Resonanz gehen Die maximale Resonanzspannung steigt proportional zur Einschaltzeit t1 In der Phase t3 ändert der Resonanzstrom seine Richtung sodass die Spannung über Cr abnimmt In der letzten Phase des Schaltzyklusses t4 kehrt sich die Polarität der Spannung über Cr um Überschreitet sie die Spannung über Cm beginnt Strom durch die Diode zu fließen und bringt die Polarität und Spannung von Cr auf die von Cm zurück Der Nennwert der Sperrspannung des IGBT hängt von der Spannungsspitze an Q1 ab Für Anwendungen am 100-V-Netz liegt dieser Wert zwischen 900 Vund 1200 Vfür AnwenBild 1 SEPR-Schaltung Single-Ended Parallel Resonance für spannungsresonantes induktives Erwärmen Reliable Available Now www tracopower com TEP 40 60UIR Serie 40 und 60 Watt-DC DC-Wandler für Bahnanwendungen mit Ultraweit-Eingangsspannungsbereich bis zu 12 1 14 160 0 9 18 36 12 1 Eingang 2 1 Eingang 4 1 Eingang TEP 40 60 UIR VDC Eingangsspannungsbereiche der DC DC-Konverter für Bahnanwendungen mit Ultraweit-Eingangsspannungsbereich bis zu 12 1 EN50155 EN61373 IEC62368-1 UL62368-1 § Ultraweit-Eingangsspannungsbereich bis zu 1 12 975 14160 V DC § Kompaktes Standardgehäuse 2 3× 1 45 × 0 5 Zoll Quarter Brick § Bus-Pin zur einfachen Verlängerung der Überbrückungszeit § Zulassung für Bahnanwendungen nach EN 50155 und EN 61373 § Qualifi kation für Brandverhalten nach EN 45545-2 Traco_DE 11 pdf S 1 Format 186 00 x 130 00 mm 12 Oct 2020 09 55 36 Anzeige