將電磁感應(yīng)加熱應(yīng)用的IGBT功率損耗降至最低

　　對于導(dǎo)電損耗而言，此等式可以改寫為如下等式：

　　由此可見，導(dǎo)電損耗取決于負(fù)載電流、V_CE(sat)及占空比。飽和電壓V_CE(sat)的值并不恒定，而是隨著時(shí)間變化。導(dǎo)電損耗還取決于負(fù)載電流及IGBT的T_J值。此電磁爐應(yīng)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(yīng)地，烹調(diào)功率等級最高時(shí)導(dǎo)電損耗就處在最大值，因?yàn)榈仁?中的所有參數(shù)在此功率等級時(shí)都呈現(xiàn)出其最大值。

　　圖2顯示了T_J = 67 °C條件下V_CE(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(gè)鉗位電路來測量導(dǎo)電損耗V_CE(sat)。當(dāng)IGBT關(guān)閉時(shí)，此電路在10 V時(shí)鉗位V_CE，使示波器能夠使用每小格低電壓值(volt/div)的設(shè)置，這樣才能精確地測量V_CE。

　　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、V_CE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(yīng)用的開關(guān)控制算法決定。重要的是在設(shè)計(jì)及開發(fā)過程的每一個(gè)階段確認(rèn)目標(biāo)應(yīng)用中的IGBT性能。性能的確認(rèn)可以通過測量應(yīng)用中IGBT損耗來實(shí)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(yīng)用中，當(dāng)尋求為系統(tǒng)指定IGBT時(shí)，導(dǎo)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。