Mosfeti, IGBT ja vaakumtrioodi kasutamine tööstuslikus induktsioonkütteseadmes (ahjus)
Moodne Induktsioonkütte võimsus Toitetehnoloogia tugineb peamiselt kolme tüüpi südamikuga toiteseadmetele: MOSFET, IGBT ja vaakumtriood, millest igaühel on asendamatu roll konkreetsetes rakendusstsenaariumides. MOSFET on oma suurepäraste kõrgsageduskarakteristikute (100 kHz–1 MHz) tõttu saanud täppiskütte valdkonnas esimeseks valikuks ning sobib eriti hästi väikese energiatarbega ja suure täpsusega stsenaariumide jaoks, näiteks ehete sulatamiseks ja elektroonikakomponentide keevitamiseks. Nende hulgas on SiC/GaN MOSFET, mis on suurendanud efektiivsust üle 90%, kuid selle võimsuspiirang (tavaliselt
Keskmise sageduse ja suure võimsusega (1 kHz–100 kHz) valdkonnas on IGBT-transistoridel tugev konkurentsieelis. Tööstuslike sulatusahjude ja metallitöötlemise põhiseadmena Kuumtöötlus Tootmisliinidel suudavad IGBT moodulid hõlpsasti saavutada MW-tasemel võimsust. Selle küps tehnoloogia ja suurepärane kulutõhusus teevad sellest standardvaliku selliste materjalide nagu terase ja alumiiniumisulamite töötlemiseks. SiC-tehnoloogia kasutuselevõtuga on uue põlvkonna IGBT töösagedus ületanud 50 kHz, mis kindlustab veelgi selle turu domineerimise kesksagedusalas.
Ülikõrge sageduse ja suure võimsusega stsenaariumides (1MHz–30MHz) säilitavad vaakumtrioodid endiselt vankumatu positsiooni. Olgu tegemist spetsiaalse metalli sulatamise, plasma genereerimise või ringhäälinguülekande seadmetega, suudavad vaakumtrioodid pakkuda MW-tasemel stabiilset väljundvõimsust. Selle ainulaadne kõrgepingetakistus ja lihtne ajamiarhitektuur muudavad selle ideaalseks valikuks aktiivsete metallide, näiteks titaani ja tsirkooniumi töötlemiseks, hoolimata madalast efektiivsusest (50–70%) ja kõrgetest hoolduskuludest.
Praegune tehnoloogiline areng näitab selget lähenemistrendi: MOSFET-transistorid jätkavad SiC/GaN-tehnoloogia kaudu tungimist kõrgsagedus- ja suure võimsusega väljadele; IGBT-transistorid laiendavad jätkuvalt töösagedusriba materjaliinnovatsiooni kaudu; samal ajal kui vaakumtorud seisavad silmitsi tahkisseadmete konkurentsisurvega, säilitades samal ajal oma ülikõrge sageduse eelised. See tehnoloogiline areng kujundab ümber induktsioonkütte toiteallikate tööstusmaastikku.
Tegeliku valiku tegemisel peavad insenerid põhjalikult arvestama kolme peamise teguriga: sagedus, võimsus ja ökonoomsus: MOSFET on eelistatud kõrgsageduse ja väikese võimsuse jaoks, IGBT on valitud keskmise sageduse ja suure võimsuse jaoks ning vaakumtrioodid on endiselt vajalikud ülikõrge sageduse ja suure võimsuse jaoks. Lai keelutsooni pooljuhtide tehnoloogia arenguga võib see valikustandard muutuda, kuid lähitulevikus mängivad need kolm seadmetüüpi jätkuvalt olulist rolli oma vastavates eelisvaldkondades ning edendavad ühiselt induktsioonkuumutustehnoloogia arengut tõhusama ja täpsema suuna suunas.
