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APPLICATIONS

感应加热

来源:瞻芯电子 发布时间:2020/09/14点击数:1575

感应加热是通过电磁感应加热导电物体(通常是金属)的过程,通过物体内部的涡流产生热量。感应加热器由电磁铁和电子振荡器组成,电子振荡器产生的高频交流电流通过电磁铁绕组。快速的交变磁场穿过金属体,在导体内部产生电流,称为涡流。涡流流过导体的电阻,做功产生热量。在铁磁性材料,如铁,热也可能由磁滞损失而产生。使用的电流频率取决于物体大小,材料类型,耦合(工作线圈和被加热物体之间)和穿透深度。


感应加热是提供快速、精确、清洁、节能、可控和可重复加热的最佳方法,适用于各种金属或其他导电材料的粘接或改变其性能的工艺制造过程。感应加热可以快速加热加工件,同时控制沾污。这个过程依赖于材料内部的感应电流产生的热量。感应加热为烹饪、钎焊、淬火、预热和后加热、收缩装配、退火、焊接等应用提供了可靠解决方案。


感应加热的功率可以从几百瓦到几十千瓦,取决于工件的尺寸。中频加热和高频加热的谐振频率分别在5-30kHz和100-450kHz之间。中频加热通常用于需要较深穿透深度的大型工件(如直径> 50mm)。高频加热适用于小尺寸或薄件。


例如,家用的电磁炉只有几千瓦,工作在中频。


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目前感应炉的解决方案大多采用IGBTs。由于频率的限制和高导通损耗,炉具必须使用大型盘管和带风冷的散热片,这使得密封电源板防止油脂进入线路板内部和风扇内部变得很困难。高压SiC MOSFET可以运行在更高的开关频率,并减少线圈的铜使用量,为新一代产品的设计提供一个简洁的解决方案。更重要的是,由于功耗的降低,风扇可以省去,整个电源板可以装在一个密封铝盒里,这不仅降低成本,同时也提高了电器的可靠性。


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SiC MOSFET旨在改进当前基于IGBT的解决方案


对于数十千瓦的感应加热,PFC电路是必须的。下面是一个典型的感应加热电源电路。


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高功率感应加热方案


可以工作在高温和大电流下的碳化硅电子器件,可使系统无需特殊制冷冷却,这将使感应加热系统得到革命性的改进。SiC高功率固态开关也将使电力管理和控制的效率大大提高。碳化硅电子器件已经证明能够在极端高温、高频率和高功率下工作。碳化硅器件的应用将使高频大功率感应加热领域得到长足进步。

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