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中科君芯650V系列场截止型IGBT在逆变焊机中应用

发布日期:2015-12-22    【字号:  

编辑:    江斌  成星  李发宝

编辑单位: 金沙澳门登录网站

摘要:在相同的逆变焊机平台上,分别测试IGBT的温升及VgeVce波形,对比分析中科君芯KWBW40N65S与国际品牌器件在逆变焊机当中的应用。

关键字:逆变焊机、中科君芯KWBW40N65S

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650V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650V 系列FS-IGBT和国外主流器件在逆变电焊机上进行对比测试,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MMA-400,输入220V50Hz;输出126A25V;开关频率42kHz,栅电阻Ron=20 ΩRoff=20Ω//5.1Ω。 机器初始设计使用国外M品牌单管,测试时用君芯FS-IGBT单管器件直接替换测试,未调整驱动电路。

3、温升对比实验

测试目的:对比不同品牌器件在焊机应用中的温升性能。

测试结果:以下是器件壳温折线图。

结论:在该焊机平台测试10分钟,君芯器件较国外M品牌同规格器件壳温低3℃左右,温度在焊机工作3分钟后上升缓慢,焊机工作正常未出现过温保护现象。

4VGEVCE波形对比实验

测试目的:测试对比在焊机应用中IGBT关断时的VGEVCE波形

测试结果



结论:因栅极驱动信号直接通过脉冲变压器变压后获取,未经过稳压和滤波电路因此栅极都会有部分振荡,但是该振荡越小,IGBT抗干扰能力越强。从测试效果来看君芯IGBT关断时Vge振荡小。中科君芯KWBW40N65S产品优于国外M品牌器件。且IGBT关断时Vce dv/dt较原装低1000V/μs左右,失效风险较原装更小。

总结:

通过以上实验数据,表明君芯650V40A场截止型IGBT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。

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