Le chauffage par induction à haute fréquence utilise le principe de l'induction électromagnétique pour chauffer la pièce, et la répartition de sa densité de puissance dans la pièce chauffée peut être facilement obtenue par la sélection de la fréquence et la conception raisonnable de la bobine d'induction. En raison de la restriction des éléments de commutation électroniques, l'alimentation électrique de chauffage par induction à haute fréquence a toujours adopté la structure d'oscillation du tube électronique, qui est non seulement inefficace, encombrante, coûteuse, mais également dangereuse pour la haute tension.

Avec le développement des dispositifs électroniques de puissance, les MOSFET, les IGBT, les SiC et d'autres nouveaux dispositifs de commutation apparaissent les uns après les autres, qui fournissent la base des composants pour la miniaturisation et le rendement élevé de l'alimentation électrique par chauffage par induction haute fréquence. Le MOSFET SiC est le dispositif semi-conducteur le plus prometteur pour l'alimentation électrique de chauffage par induction haute fréquence en raison de sa fréquence de fonctionnement élevée, de sa faible conduction et de sa faible perte de commutation.

Figure 1 : Schéma fonctionnel de l'alimentation électrique du chauffage par induction haute fréquence

La figure 1 montre le schéma fonctionnel de principe de l'alimentation électrique de chauffage par induction à haute fréquence, dans lequel la fréquence de commutation du module de puissance utilisé dans le circuit de l'onduleur détermine l'efficacité et le volume de l'ensemble de la machine. Afin d'améliorer l'efficacité et de réduire au maximum le volume de l'alimentation électrique, il est nécessaire de faire fonctionner le dispositif d'alimentation à une fréquence de commutation plus élevée, tout en réduisant les pertes de conduction et de commutation.

Le nouveau MOSFET SiC introduit par la société CREE présente les avantages d'une fréquence de fonctionnement élevée, d'une faible perte de conduction, etc. Il est très adapté à une application dans les équipements de chauffage par induction, ce qui peut augmenter la fréquence de commutation, réduire le volume du réacteur et du condensateur du dispositif de filtrage et augmenter l'efficacité de l'ensemble de la machine. Aidez les fabricants efficaces d’équipements de chauffage par induction à lancer une nouvelle génération de produits à haute fréquence, à haut rendement et à petit volume.

Figure 2 : Développement de la puce MOSFET Creesic

La figure 2 montre que CREE innove constamment dans le domaine du SiC. À ce jour, la troisième génération de puces MOSFET SiC a été introduite. Par rapport à la première génération, la surface de la dernière génération de puces MOSFET SiC a été réduite à 42 %, ce qui réduit considérablement l'impédance et les pertes de conduction.

Fig. 3 : comparaison des efficacités SiC MOS et Si MOS dans les mêmes conditions

La figure 3 montre la comparaison de l'efficacité du prototype testé en utilisant SiC MOS et Si MOS dans les mêmes conditions de test. Le graphique montre qu'avec l'augmentation constante de la puissance, l'utilisation du SiC MOS peut améliorer considérablement l'efficacité de l'équipement et réduire la perte de produit.

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