Evolución histórica de los circuitos electrónicos de inducción magnética

Resumen

RESUMEN

Los dispositivos electrónicos empleados en los sistemas de calentamiento por inducción magnética han evolucionado aceleradamente gracias al desarrollo de la electrónica de potencia. Actualmente, el gobierno del Ecuador apuesta decididamente por la transformación del modelo energético. Por tanto, la sustitución de sistemas de calentamiento de agua sanitaria, que consumen importantes cantidades de recursos fósiles, por dispositivos de inducción magnética es una de las apuestas más importantes en la estrategia de transformación energética y del Plan del Buen Vivir. En el presente artículo, se presenta una clasificación y un estudio comparativo de las diferentes topologías de circuitos electrónicos empleadas en los procesos de calentamiento por inducción en los últimos 20 años. La evolución de los circuitos electrónicos de inducción magnética se debe al gran avance tecnológico de los dispositivos de conmutación suave. Los diferentes tipos de topologías existentes y su aplicación en circuitos electrónicos comerciales demuestran el creciente interés por el estudio de los sistemas de inducción magnética y su constante mejora e incremento de la eficiencia energética. En este articulo, se propone una descripción detallada de las diferentes topologías empleadas en la industria del calentamiento por inducción. En el estudio se comparan las frecuencias de resonancia, las potencias de trabajo y los datos más relevantes para el diseño y dimensionado de circuitos electrónicos de calentamiento por inducción magnética. El estudio realizado servirá como fundamento teórico para la selección y diseño de un prototipo de calentamiento de agua sanitaria por inducción electromagnética para usos domésticos. La futura propuesta de sistema de inducción magnética permitirá sustituir a los sistemas convencionales, basados en el consumo de recursos fósiles.

Palabras clave: Resonancia, inversor, conmutación.

ABSTRACT

The electronic devices used in heating systems thanks to the development of power electronics rapidly evolved to magnetic induction. Currently, Ecuador’s government is firmly committed to transform the country’s energy model. This will involve replacement of the classic gas-based heating systems for hot water by magnetic induction devices. The article presents a comparative study of different topologies of electronic circuits used in the induction heating process in the last 20 years. The evolution of electronic circuit’s magnetic induction is due to the technological breakthrough of soft switching devices. The existing topologies and their application in commercial electronic circuits demonstrate the growing interest in magnetic induction systems and the search for continuous improvement and increase in energy efficiency. The paper provides a detailed description of the different topologies used in the induction heating industry, and provides a comparison of the resonance frequencies, the powers of labor and the most relevant designs and dimensioning of electronic circuits for magnetic induction heating. The study pretends to serve as a theoretical basis for the selection and design of prototype domestic water heating systems by electromagnetic induction for domestic use.

Keywords: Resonance, inverter, switching.