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中科君芯1200V高频系列场截止型IGBT在逆变焊机中应用

2017-08-14 15:05:27 我要评论(0) 字号:T | T
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作者: 卢萌 成星作者单位: 江苏中科君芯科技有限公司摘要:在逆变焊机平台上,分别测试IGBT的温升及Vge、Vce波形,观察分析得出中科君芯1200V高频系列场截止型IGBT在逆变焊机中应用。关键字:逆变焊机、中科...

作者:卢萌  成星

作者单位:江苏中科君芯科技有限公司

摘要:在逆变焊机平台上,分别测试IGBT的温升及Vge、Vce波形,观察分析得出中科君芯1200V高频系列场截止型IGBT在逆变焊机中应用。

关键字:逆变焊机、中科君芯KWBW40N120S2E1

 

1、前言

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)全称为绝缘栅双极型晶体管,作为逆变焊机中高频逆变的主要开关器件,其性能的优劣将直接影响焊机整体表现。随着国内工艺水平和设计能力的提升,国产IGBT开始进入焊机领域。中科君芯针对焊机应用开发的1200V系列IGBT采用目前国际最新的沟槽栅场截止型技术即FS-IGBT。

焊机领域开关频率一般≥20kHz,随着逆变焊机技术的发展,开关频率有逐步提高的趋势,从而减小焊机体积及降低焊机成本。为适应这一要求,中科君芯特别针对开关特性和饱和压降进行折中优化,保证在降低开关损耗的前提下导通压降值不能有显著增加。本文通过对中科君芯1200V 系列FS-IGBT高频单管在逆变电焊机上进行测试,展现中科君芯FS-IGBT在实际焊机应用中的性能。

 2、实验平台

本次测试所用焊机为某品牌逆变焊机,型号ZX7-315,输入380V/220V,;输出200A/28V;开关频率34kHz,栅电阻Ron=15 Ω,Roff=15Ω//5.1Ω。

 3、静态参数表现

环境

Vcesat@20A / V

Vcesat@40A / V

VF@20A / V

VF@40A / V

tSC / us

常温 1.94 2.49 3.35 3.97

<=9

高温 2.29 3.03 1.94 2.40 /

 4、动态参数表现

环境

tf@40A / ns

Eon / mJ

Eoff / mJ

IC

Vcepeak / V

高温 86 2.26 1.68 39.7 961.4

结论:通过动静态参数表现,君芯高频单管完全满足应用需求。

5、温升表现

 

测试条件

高频管    200A;频率34KHz

测试时间

6分钟

室内温度℃

26.79

26.74

C极温度℃

76.84

76.43

散热器温度℃

60.19

59.68

散热器-室温

33.41

32.94

  结论:通过实验分析,君芯KWBW40N120S2E1器件温升表现优异。

 6、VGE、VCE波形表现

测试目的:测试在焊机应用中IGBT关断时的VGE、VCE波形表现

测试结果:

 \

VGE波形[黄色], VGE +=15V/ VGE -=-14V

栅电压可正常工作范围±20V

\ 

VCE [绿色]上升 dv/dt=4885.25V/us

推荐电压变化率<=8000V/us     

 \

VCE [绿色] Vpeak=682V,无振荡

Vce电压推荐值Vpeak<=960V

 \

Ic[紫色] Icpeak=23.4A,Irms=16.5A

Icpeak推荐值<=60A,Irms推荐值<=32A 

结论:中科君芯KWBW40N120S2E1产品优完全满足应用要求。

 总结:

通过以上实验数据,表明君芯1200V40A场截止型IGBT高频单管在逆变焊机应用中,温升性能表现优异,可持续负载时间更长。中科君芯自主研发的FS-IGBT芯片技术已经和国际品牌水平相当。

 (文章源于:江苏中科君芯科技有限公司)

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