실리콘 카바이드 MOSFET은 고주파 유도 가열 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.

고주파 유도 가열은 전자기 유도 원리를 사용하여 공작물을 가열하며, 가열된 공작물의 전력 밀도 분포는 주파수 선택과 유도 코일의 합리적인 설계를 통해 편리하게 얻을 수 있습니다. 전자 스위칭 소자의 제한으로 인해 고주파 유도 가열 전원 공급 장치는 항상 전자관 진동 구조를 채택해 왔으며 이는 비효율적이고 부피가 크고 비용이 많이 들 뿐만 아니라 고전압에 위험합니다.

전력 전자소자의 발전에 따라 MOSFET, IGBT, SiC 등 새로운 스위칭 소자가 잇따라 등장하고 있으며, 이는 고주파 유도가열 전원의 소형화와 고효율화를 위한 부품 기반을 제공하고 있습니다. SiC MOSFET은 높은 동작 주파수, 낮은 전도도, 낮은 스위칭 손실로 인해 고주파 유도 가열 전원 공급 장치에 가장 유망한 반도체 소자입니다.

그림 1: 고주파 유도 가열 전원 공급 장치의 원리 블록 다이어그램

그림 1은 고주파 유도 가열 전원 공급 장치의 원리 블록 다이어그램을 보여 주며, 전력 인버터 회로에 사용되는 전원 모듈의 스위칭 주파수가 전체 기계의 효율성과 용량을 결정합니다. 효율을 높이고 전원 공급 장치의 용량을 최대한 줄이기 위해서는 전력 장치를 더 높은 스위칭 주파수에서 작동시키면서 전도 및 스위칭 손실을 줄이는 것이 필요합니다.

CREE사가 출시한 새로운 SiC MOSFET은 높은 동작 주파수, 낮은 전도 손실 등의 장점을 가지고 있습니다. 유도 가열 장비에 적용하기에 매우 적합하며, 스위칭 주파수를 높이고, 필터 장치의 리액터와 커패시터의 부피를 줄이고, 전체 장비의 효율을 높일 수 있습니다. 효과적인 유도 가열 장비 제조업체가 차세대 고주파, 고효율 및 소량 제품을 출시할 수 있도록 도와주세요.

그림 2: Creesic MOSFET 다이 개발

그림 2는 CREE가 SiC 분야에서 끊임없이 혁신하고 있음을 보여줍니다. 현재까지 42세대 SiC MOSFET 다이가 출시되었습니다. XNUMX세대 다이에 비해 최신 세대 SiC MOSFET 다이의 면적은 XNUMX%로 줄어들어 전도 임피던스와 전도 손실이 크게 감소했습니다.

그림 3: 동일 조건에서 SiC MOS와 Si MOS 효율 비교

그림 3은 동일한 테스트 조건에서 SiC MOS와 Si MOS를 사용하여 테스트한 프로토타입의 효율성 비교를 보여줍니다. 전력이 지속적으로 증가함에 따라 SiC MOS를 사용하면 장비의 효율성을 크게 향상시키고 제품 손실을 줄일 수 있음을 차트에서 볼 수 있습니다.

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