將電磁感應加熱應用的IGBT功率損耗降至最低
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
對于導電損耗而言，此等式可以改寫(xiě)為如下等式：
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/198714.htm
由此可見(jiàn)，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(zhù)時(shí)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，控制電路以與烹調功率需求成直接比例的方式改變占空比。相應地，烹調功率等級最高時(shí)導電損耗就處在最大值，因為等式2中的所有參數在此功率等級時(shí)都呈現出其最大值。
圖2顯示了TJ = 67 °C條件下VCE(sat)及ICE在在選定開(kāi)關(guān)周期內的變化。圖2中的數據是從在市場(chǎng)上購得的電磁爐獲得的，它使用一個(gè)鉗位電路來(lái)測量導電損耗VCE(sat)。當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(kāi)關(guān)頻率。殘余電流來(lái)自于IGBT關(guān)閉后漂移區留下的少量載流子。影響這些少量電荷載流子結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及應用的開(kāi)關(guān)控制算法決定。重要的是在設計及開(kāi)發(fā)過(guò)程的每一個(gè)階段確認目標應用中的IGBT性能。性能的確認可以通過(guò)測量應用中IGBT損耗來(lái)實(shí)現。
電磁爐已經(jīng)被證明擁有比傳統電熱鍋高出約25%的能效。在軟開(kāi)關(guān)電磁爐應用中，當尋求為系統指定IGBT時(shí)，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，能夠幫助在系統開(kāi)發(fā)過(guò)程期間提供必要的數據來(lái)評估IGBT性能，因而確保將能效等級提升至最高。
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