IGBT制作全過程

　　主變壓器用EC-35鐵氧體磁芯，初級(jí)0.2X20mm銅皮3T+3T，次級(jí)0.44漆包線45X4共180T分四段再串聯(lián)。這樣12V輸入開環(huán)大約有 720V輸出。因高壓電解選330UF/330v兩個(gè)串聯(lián)，高壓就設(shè)計(jì)在穩(wěn)壓600V.保證高壓電解的安全。這個(gè)變壓器將工作在大于100KHZ，主要是發(fā)揮小磁芯的功率極限。驅(qū)動(dòng)穩(wěn)壓電路選TL494,過流和欠壓保護(hù)用雙運(yùn)放完成，12V端用30A保險(xiǎn)片接入。整個(gè)前級(jí)保護(hù)完善任意短路電路自鎖，保險(xiǎn)片不會(huì)燒斷，免得更換。前級(jí)用一對(duì)場(chǎng)管推動(dòng)。

　　后級(jí)頻率脈寬由IGBT管控制，獨(dú)立的隔離DC-DC電路供電。頻率脈寬由數(shù)字電路生成再由MC33153驅(qū)動(dòng)IGBT。高壓工作頻率20-100HZ脈寬300-2500US， 兩個(gè)電位器分別控制互不影響。后級(jí)保護(hù)功能有過流 ，IGBT管失效，及其它異常都將自鎖保護(hù)。

　　選定好元件后畫板，考慮體積把前級(jí)驅(qū)動(dòng)板和DC-DC驅(qū)動(dòng)板做成獨(dú)立的小板，尺寸盡量畫小。這樣整個(gè)PCB只有12.5X6CM和我的手機(jī)差不多大小。選最快捷的熱轉(zhuǎn)印就搞定了3塊PCB.

　　調(diào)試比較繁瑣。用3.4天才完成，首先調(diào)試前級(jí)部分。前級(jí)最終工作在120KhZ最適合，對(duì)我來說也是第一次用到這么高的頻率。最終開環(huán)靜態(tài)電流120MA。示波器上幾乎觀察不到初級(jí)線圈上方波的尖峰和振鈴。調(diào)整好閉環(huán)穩(wěn)定600V輸出后靜態(tài)電流 70MA左右。試過前級(jí)各種短路方式保護(hù)正常,前級(jí)就OK了。調(diào)試過程沒有拍照比較遺憾。

　　接著就裝配后級(jí)電路。DC-DC輸出+13V和-5V供后級(jí)的頻率脈寬和IGBT驅(qū)動(dòng)，這個(gè)比較省時(shí)一裝就成，各項(xiàng)保護(hù)功能都正常。比較麻煩的時(shí)是電位器的角度的所對(duì)應(yīng)的頻率和脈寬刻度。這個(gè)要等外殼做完后在面板上畫圖完成，外殼到今天才完成一半。

　　今天做了帶燈試驗(yàn)，負(fù)載先接一個(gè)200W的燈泡，這樣燈泡的冷阻大約10-15歐姆，試了下最大負(fù)載，頻率最大，脈寬最大。這樣高壓很穩(wěn)定在600V，200W燈泡和接市電亮度相當(dāng)。然后調(diào)小脈寬和最小頻率看IGBT帶燈泡低阻時(shí)的狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)輸出正常(燈泡電阻在冷態(tài)會(huì)低至幾十歐姆，這時(shí)IGBT會(huì)通過極大的脈沖電流，專用IGBT驅(qū)動(dòng)都完善設(shè)計(jì)安全過流的時(shí)間段再適時(shí)輸出關(guān)閉驅(qū)動(dòng)信號(hào))。然后再并聯(lián)上一個(gè)200W的燈泡作負(fù)載，這時(shí)最高頻率和頻寬時(shí)帶載正常，調(diào)至很低頻率和脈寬時(shí)高IGBT就及時(shí)自鎖保護(hù)了。

　　帶載試驗(yàn)是模擬實(shí)際的帶載和發(fā)熱情況，一般帶200W燈泡工作正?；揪涂梢詫?shí)用了，但不會(huì)低于兩個(gè)200W燈泡的并聯(lián)冷阻的。整個(gè)電路在七天基本完成 。一對(duì)場(chǎng)管發(fā)熱很小，用PCB大小的2MM鋁板自然散熱就可以了，帶400W燈泡調(diào)最大輸出長時(shí)間發(fā)熱嚴(yán)重的元件有 1.5MM的過流取樣康銅絲和3300u/16v的濾波電解。其它元件溫度正常。

　　然后測(cè)試包括短路開機(jī) ，開機(jī)空載短路，負(fù)載開機(jī)短路等，保證萬無一失才可以。