將電磁感應(yīng)加熱應(yīng)用的IGBT功率損耗降至最低
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
對(duì)于導(dǎo)電損耗而言，此等式可以改寫為如下等式：
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/198714.htm
由此可見(jiàn)，導(dǎo)電損耗取決于負(fù)載電流、VCE(sat)及占空比。飽和電壓VCE(sat)的值并不恒定，而是隨著時(shí)間變化。導(dǎo)電損耗還取決于負(fù)載電流及IGBT的TJ值。此電磁爐應(yīng)用中，控制電路以與烹調(diào)功率需求成直接比例的方式改變占空比。相應(yīng)地，烹調(diào)功率等級(jí)最高時(shí)導(dǎo)電損耗就處在最大值，因?yàn)榈仁?中的所有參數(shù)在此功率等級(jí)時(shí)都呈現(xiàn)出其最大值。
圖2顯示了TJ = 67 °C條件下VCE(sat)及ICE在在選定開(kāi)關(guān)周期內(nèi)的變化。圖2中的數(shù)據(jù)是從在市場(chǎng)上購(gòu)得的電磁爐獲得的，它使用一個(gè)鉗位電路來(lái)測(cè)量導(dǎo)電損耗VCE(sat)。當(dāng)IGBT關(guān)閉時(shí)，此電路在10 V時(shí)鉗位VCE，使示波器能夠使用每小格低電壓值(volt/div)的設(shè)置，這樣才能精確地測(cè)量VCE。
關(guān)閉損耗
從圖3中可以清晰地看到電磁爐的關(guān)閉損耗波形。影響這些損耗的因素包括IGBT殘余電流、VCE歪曲率及開(kāi)關(guān)頻率。殘余電流來(lái)自于IGBT關(guān)閉后漂移區(qū)留下的少量載流子。影響這些少量電荷載流子結(jié)合率的因素包括摻雜深度、緩沖層厚度及使用的摻雜技術(shù)。開(kāi)關(guān)頻率由所要求的炊具功率等級(jí)及應(yīng)用的開(kāi)關(guān)控制算法決定。重要的是在設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)過(guò)程的每一個(gè)階段確認(rèn)目標(biāo)應(yīng)用中的IGBT性能。性能的確認(rèn)可以通過(guò)測(cè)量應(yīng)用中IGBT損耗來(lái)實(shí)現(xiàn)。
電磁爐已經(jīng)被證明擁有比傳統(tǒng)電熱鍋高出約25%的能效。在軟開(kāi)關(guān)電磁爐應(yīng)用中，當(dāng)尋求為系統(tǒng)指定IGBT時(shí)，導(dǎo)電損耗及關(guān)閉損耗是要考慮的最重要損耗，它們?cè)诳傮w損耗中占主要比例。精確地測(cè)量這些損耗，能夠幫助在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程期間提供必要的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估IGBT性能，因而確保將能效等級(jí)提升至最高。
評(píng)論