Зубков І. С. Системи керування високочастотними транзисторними перетворювачами із модуляцією щільності імпульсів для індукційного нагрівального обладнання.

Дисертаційна робота присвячена підвищенню енергетичних та техніко-економічних показників індукційного нагрівального обладнання за рахунок розробки нових способів та засобів керування високочастотними транзисторними перетворювачами з фазовим автопідлаштуванням частоти та модуляцією щільності імпульсів. Порівняно з іншими технологіями індукційний нагрів має багато переваг таких як локальність нагріву, безпосередня передача енергії від індуктора до деталі, екологічно безпечна організація робочого процесу, швидкість та автоматизація виробництва. Установки індукційного нагрівання на транзисторних перетворювачах характеризуються високим ККД, малими габаритами, широким діапазоном робочої частоти (від 10 до 500 кГц та вище), довгостроковим ресурсом роботи, можливістю модернізації та вдосконалення силового обладнання при зміні технології виробництва або типу деталі, можливістю моніторингу та керування процесом за допомогою певного програмного забезпечення. При розробці інверторів установок індукційного нагрівання важливим є питання зменшення втрат в силових ключах. Це досягається налаштуванням системи керування, коли комутація силових ключів відбувається при струмі та напрузі близьких до нуля. Щоб забезпечити такі режими перемикання широко використовуються транзисторні перетворювачі з модуляцією щільності імпульсів (Pulse density modulation або PDM). На відміну від інших способів керування (частотно-імпульсний, фазо-імпульсний, ШІМ) системи керування високочастотними транзисторними перетворювачами із PDM дозволяють перемикати ключі інвертора при майже нульовому струмі. Тому розробка алгоритмів перемикання транзисторів резонансних інверторів напруги з PDM є досить важливим етапом при проектуванні силових перетворювачів і є ключовим фактором для вирішення питання зниження динамічних втрат потужності. Для створення сталого зсуву фаз між вихідними напругою та струмом інвертора і забезпечення мінімальних динамічних втрат в транзисторах є необхідним розробка нових систем фазового автопідлаштування частоти, які б враховували всі особливості використання резонансних інверторів напруги з модуляцією щільності імпульсів для установок індукційного нагрівання.