Etapas ac-ac directas con un número reducido de dispositivos operando en modo discontínuo

Abstract

El calentamiento doméstico por inducción se basa en generar el calor directamente en el
recipente mediante la aplicación de un campo magnético variable de alta frecuencia. Dada la
potencia requerida, sistemas de potencia a eleveda frecuencia son empleados. Los esquemas
tradicionales emplean dos grandes bloques: una etapa previa rectificadora, encargada de
generar un bus de tensión contínua con el que alimentar a la segunda de las etapas, la
inversora. Ésta es la encargada de generar la corriente de alta frecuencia con la que alimentar
el inductor. Esquemas clásicos emplean topologías de dos dispositivos como el semi‐puente
resonante serie, dada la potencia alcanzada, sin embargo, etapas de un solo dispositivo han
sido también empleadas con el fin de reducir costes, elevando la complejidad de control del
conjunto. En esta ponencia se expone un nuevo concepto: la unión de ambas etapas en un
conjunto, lo que se denomina como etapas directas ac‐ac, puesto que no existe una
conversión intermedia a un bus de contínua. La etapa conjunta se basa en la topología 1SWZVS
en modo cicloconvertidor con dos elementos unipolares y bidireccionales en serie,
logrando un dispositivo bipolar y bidireccional, que gobierna el sistema. Adicionalmente, se ha
propuesto un modo de operación discontínuo que permite incrementar la eficiencia del
conjunto para potencias elevadas.