新型IGBT軟開關在應用中的損耗分析

作者：時間：2012-06-01 來源：網絡

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圖6 ：在硬開關條件下，175℃結溫以及室溫下IHW20N120R2(IN=20A，Vces=1,200V)和IHW30N120R2(IN=30A)的下降時間切線

圖7 ：在硬開關條件下，175℃結溫以及室溫下RC2-IGBT的Eoff曲線

圖6顯示如果柵極電阻低于30(，下降時間再度上升。這對于實現良好的EMI行為非常重要。所有市場上相關應用設計目前使用的柵極電阻都在10~20Ω之間。這個柵極電阻選用區(qū)域也是最低開關損耗區(qū)(見圖7)。它具有最低的開關損耗和合適的EMI表現。

圖8 ：室溫和不同電流條件下IHW20N120R2的飽和壓降與Vf的關系

圖7和圖8顯示了最新一代RC2-IGBT(IHW20N120R2)的超低飽和壓降Vce(sat)和正向電壓Vf。圖8顯示了1,000片該器件在室溫和不同電流條件下的最低和最高飽和壓降的曲線圖，圖9顯示了它們在不同溫度和20A額定電流條件下的飽和壓降曲線圖。

圖9 ：20A標稱電流和不同溫度下IHW20N120R2的飽和壓降與Vf的關系

電壓諧振電路里的RC-IGBT

圖10顯示了用于軟開關應用的典型電壓諧振電路。

圖10 ：用于軟開關應用的電壓諧振電路圖

對于190V~240V交流輸入電壓而言，RC-IGBT具有低飽和壓降和正向電壓：

1. 對于1.8kW的應用：IHW15N120R2(Vce=1,200V, Ic=15A@Tc=100℃)；

2. 對于2.0kW的應用：IHW20N120R2(Vce=1,200V, Ic=20A@Tc=100℃)；

3. 對于2.2kW的應用：IHW25N120R2(Vce=1,200V, Ic=25A@Tc=100℃)；

4. 對于2.4kW的應用：IHW30N120R2(Vce=1,200V, Ic=30A@Tc=100℃)。

為了測量IGBT的集電極電流Ice，應在發(fā)射極和地之間使用超低阻值的取樣電阻器。圖11為Vce和Ic的波形(搪瓷燒鍋負載)。工作頻率為29.1kHz，LC電路在諧振范圍之外(電磁爐的溫度模式為50℃)。