高頻感應(yīng)加熱是利用電磁感應(yīng)原理對(duì)工件進(jìn)行加熱的，其功率密度在被加熱工件內(nèi)的分布可方便地通過(guò)頻率的選擇和感應(yīng)圈的合理設(shè)計(jì)而得到。因受電子開(kāi)關(guān)元件的制約，高頻感應(yīng)加熱電源一直采用電子管振蕩結(jié)構(gòu)，不僅效率低、體積大、成本高,而且存在高壓危險(xiǎn)。

隨著電力電子器件的發(fā)展，MOSFET、IGBT、SiC等新型開(kāi)關(guān)器件相繼出現(xiàn)，為高頻感應(yīng)加熱電源的小型化、高效率提供了元件基礎(chǔ)。SiC MOSFET以其工作頻率高、低導(dǎo)通、開(kāi)關(guān)損耗低等優(yōu)點(diǎn),是高頻感應(yīng)加熱電源最有前途的半導(dǎo)體器件。

圖1：高頻感應(yīng)加熱電源原理框圖

圖1所示是高頻感應(yīng)加熱電源原理框圖，其中功率逆變電路使用的功率模塊運(yùn)行開(kāi)關(guān)頻率決定了整機(jī)的效率和體積。為了盡可能的提高電源的效率、減小體積，需要使功率器件運(yùn)行在較高的開(kāi)關(guān)頻率，同時(shí)減小導(dǎo)通和開(kāi)關(guān)損耗。

CREE公司推出的新型SiC MOSFET具有運(yùn)行頻率高、導(dǎo)通損耗低等優(yōu)點(diǎn)，非常適合應(yīng)用在感應(yīng)加熱設(shè)備中，提高開(kāi)關(guān)頻率、減小濾波器件電抗器、電容的體積、增大整機(jī)效率。有效幫助感應(yīng)加熱設(shè)備廠商推出新一代高頻、高效、小體積的產(chǎn)品。

圖2：CREE SiC MOSFET管芯發(fā)展

圖2所示為CREE在SiC領(lǐng)域不斷推陳出新，迄今為止已經(jīng)推出了第三代SiC MOSFET管芯，相比[敏感詞]代管芯，[敏感詞]一代的SiC MOSFET管芯面積已經(jīng)縮小至42%，從而大大減小了導(dǎo)通阻抗，降低導(dǎo)通損耗。

圖3：同等條件下SiC MOS與Si MOS效率對(duì)比

圖3所示為在相同的測(cè)試條件下，使用SiC MOS與Si MOS測(cè)試的樣機(jī)效率對(duì)比，從圖表中可以看到，相同的母線電壓和開(kāi)關(guān)頻率，隨著功率的不斷增加，使用SiC MOS可以顯著的提高設(shè)備的效率、降低產(chǎn)品損耗。

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