O aquecimento por indução de alta frequência usa o princípio da indução eletromagnética para aquecer a peça de trabalho, e a distribuição de sua densidade de potência na peça aquecida pode ser convenientemente obtida pela seleção da frequência e pelo design razoável da bobina de indução. Devido à restrição dos elementos de comutação eletrônicos, a fonte de alimentação de aquecimento por indução de alta frequência sempre adotou a estrutura de oscilação do tubo eletrônico, que não é apenas ineficiente, volumosa, cara, mas também perigosa para alta tensão.

Com o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos de potência, MOSFET, IGBT, SiC e outros novos dispositivos de comutação aparecem um após o outro, os quais fornecem a base de componentes para miniaturização e alta eficiência de fornecimento de energia de aquecimento por indução de alta frequência. SiC MOSFET é o dispositivo semicondutor mais promissor de fonte de alimentação de aquecimento por indução de alta frequência devido à sua alta frequência de operação, baixa condução e baixa perda de comutação.

Figura 1: Diagrama de blocos principal da fonte de alimentação de aquecimento por indução de alta frequência

A Figura 1 mostra o diagrama de blocos principal da fonte de alimentação de aquecimento por indução de alta frequência, no qual a frequência de comutação do módulo de potência usado no circuito inversor de potência determina a eficiência e o volume de toda a máquina. Para melhorar a eficiência e reduzir ao máximo o volume da fonte de alimentação, é necessário fazer com que o dispositivo de potência opere em uma frequência de chaveamento mais alta, ao mesmo tempo que reduz as perdas de condução e chaveamento.

O novo SiC MOSFET introduzido pela CREE Company tem as vantagens de alta frequência de operação, baixa perda de condução, etc. É muito adequado para aplicação em equipamentos de aquecimento por indução, que podem aumentar a frequência de comutação, reduzir o volume do reator e do capacitor do dispositivo de filtro , e aumentar a eficiência de toda a máquina. Ajude fabricantes eficazes de equipamentos de aquecimento por indução a lançar uma nova geração de produtos de alta frequência, alta eficiência e pequeno volume.

Figura 2: Desenvolvimento da matriz MOSFET Creesic

A Figura 2 mostra que a CREE está constantemente inovando na área de SiC. Até agora, a terceira geração de matriz SiC MOSFET foi introduzida. Em comparação com a primeira geração de matriz, a área da última geração de matriz SiC MOSFET foi reduzida para 42%, reduzindo significativamente a impedância de condução e a perda de condução.

Fig. 3: comparação da eficiência do SiC MOS e do Si MOS nas mesmas condições

A Figura 3 mostra a comparação da eficiência do protótipo testado utilizando SiC MOS e Si MOS nas mesmas condições de teste. Pode-se observar no gráfico que com o aumento constante da potência, o uso do SiC MOS pode melhorar significativamente a eficiência do equipamento e reduzir a perda de produto.

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