基于SiC器件的固态超高频感应加热电源

固态超高频感应加热电源由于工作频率高,工作状态受到主电路结构和器件性能的影响,工作频率和输出功率难以提升。通过能量守恒和傅里叶分解的方法,分析了双开关电路的工作原理和工作特性。采用SiC器件和双开关电路制作了一台1 MHz/1 kW的实验样机,并给出了实验结果。结果表明该电路具有电压泵升作用;母线损耗减小,杂散电感无影响;设计的负载电路和采用的SiC器件减小了寄生参数;开关器件无需设置死区时间,可以提升工作频率,且工作于近似零电压的开关模式,降低了开关损耗。     

基于碳化硅功率器件的高频感应焊机设计

高频感应焊机可用于钢管直缝焊接,主要特点为开关频率高和设备功率大,功率器件为硅MOSFET和硅快恢复二极管。由于硅基功率器件的特性限制,高频感应焊机的效率、容量和成本受到了一定制约。随着碳化硅功率器件技术的不断成熟,其性能特点尤其适用于大功率高频感应焊机设备。通过对硅和碳化硅功率器件参数进行对比分析,使用碳化硅功率器件对现有串联型高频感应焊机主电路进行优化,并设计了适用于多器件并联的SiC MOSFET驱动电路和功率单元。最后,搭建了1台100 kW/500 kHz的SiC MOSFET串联型高频感应焊机样机,进行实验测试。实验结果表明,所设计的高频感应焊机性能和焊接效率均高于现有设备。