將電磁感應加熱應用的IGBT功率損耗降至最低
對于導電損耗而言,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,導電損耗取決于負載電流、VCE(sat)及占空比。飽和電壓VCE(sat)的值并不恒定,而是隨著時間變化。導電損耗還取決于負載電流及IGBT的TJ值。此電磁爐應用中,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。相應地,烹調(diào)功率等級最高時導電損耗就處在最大值,因為等式2中的所有參數(shù)在此功率等級時都呈現(xiàn)出其最大值。
圖2顯示了TJ = 67 °C條件下VCE(sat)及ICE在在選定開關(guān)周期內(nèi)的變化。圖2中的數(shù)據(jù)是從在市場上購得的電磁爐獲得的,它使用一個鉗位電路來測量導電損耗VCE(sat)。當IGBT關(guān)閉時,此電路在10 V時鉗位VCE,使示波器能夠使用每小格低電壓值(volt/div)的設置,這樣才能精確地測量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歪曲率及開關(guān)頻率。殘余電流來自于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)。開關(guān)頻率由所要求的炊具功率等級及應用的開關(guān)控制算法決定。重要的是在設計及開發(fā)過程的每一個階段確認目標應用中的IGBT性能。性能的確認可以通過測量應用中IGBT損耗來實現(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。在軟開關(guān)電磁爐應用中,當尋求為系統(tǒng)指定IGBT時,導電損耗及關(guān)閉損耗是要考慮的最重要損耗,它們在總體損耗中占主要比例。精確地測量這些損耗,能夠幫助在系統(tǒng)開發(fā)過程期間提供必要的數(shù)據(jù)來評估IGBT性能,因而確保將能效等級提升至最高。
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