В устройстве для сварки твердотельных высокочастотных труб SiC-MOSFET используются полупроводниковые материалы третьего поколения вместо обычных низковольтных MOSFET-трубок. SiC-MOSFET устойчивы к высоким температурам и высокому давлению. SiC-MOSFET в основном используется на платах силовых модулей. Этот тип силовых плат используется в твердотельном высокочастотном сварочном аппарате для труб.
По мере совершенствования технологии в последнее время для твердотельных высокочастотных сварочных аппаратов применяется полупроводниковый материал третьего поколения под названием SiC-MOSFET.
1. Устойчивость к высоким температурам и высокому давлению: SiC имеет широкую запрещенную зону, примерно в 3 раза превышающую ширину запрещенной зоны Si, поэтому он может создавать силовые устройства, которые могут стабильно работать даже в условиях высоких температур. Напряженность поля пробоя изоляции у SiC в 10 раз выше, чем у Si, поэтому можно изготавливать высоковольтные силовые устройства с более высокой концентрацией легирования и меньшей толщиной дрейфового слоя по сравнению с устройствами на Si.
2. Миниатюризация и легкий вес устройства. Устройства из карбида кремния имеют более высокую теплопроводность и плотность мощности, что может упростить систему отвода тепла, чтобы обеспечить миниатюризацию и легкий вес устройства.
3. Низкие потери и высокая частота: рабочая частота устройств из карбида кремния может в 10 раз превышать частоту устройств на основе кремния, а эффективность не снижается с увеличением рабочей частоты, что может снизить потери энергии почти на 50%; В то же время из-за увеличения частоты уменьшается объем периферийных компонентов, таких как индуктивности и трансформаторы, а также уменьшаются объем и стоимость других компонентов после составления системы.
Потери на 1,60% ниже, чем у устройств Si-MOSFET, эффективность сварочного инвертора увеличивается более чем на 10%, эффективность сварки увеличивается более чем на 5%.
2. Плотность мощности одного SiC-MOSFET велика, соответственно уменьшается количество собранного материала, что напрямую уменьшает количество точек неисправности и внешнего электромагнитного излучения, а также повышает надежность блока питания инвертора.
3. Выдерживаемое напряжение SiC-MOSFET выше, чем у оригинального Si-MOSFET, номинальное напряжение постоянного тока сварочного аппарата было соответственно увеличено в целях обеспечения безопасности (280 В постоянного тока для аппарата параллельной резонансной сварки и 500 В постоянного тока для аппарата последовательной резонансной сварки). Коэффициент мощности на стороне сетки ≥ 0,94. .
4. Потери нового устройства SiC-MOSFET составляют всего 40% от Si-MOSFET, при определенных условиях охлаждения частота переключения может быть выше, последовательный резонансный сварочный аппарат Si-MOSFET использует технологию удвоения частоты, применяет SiC-MOSFET, может напрямую проектировать и производить до Высокочастотный сварочный аппарат 600 кГц.
5.Новый сварочный аппарат SiC-MOSFET увеличивает напряжение постоянного тока, высокий коэффициент мощности на стороне сети, малый переменный ток, малый гармонический ток, затраты клиента на электропитание и распределение значительно снижаются, а эффективность источника питания эффективно повышается.