新型IGBT軟開關在應用中的損耗
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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(xiàn)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(xiàn)。
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℃)。
圖11： 1.8kW電磁爐應用(IHW20N120R2)的電壓諧振電路波形
本文小結
針對軟開關應用進行優(yōu)化的RC-IGBT技術可大幅度降低飽和壓降造成的損耗。最大結溫提升到175℃進一步增強了芯片的電流能力。關斷開關損耗以及發(fā)射極關斷電流幾乎沒有變化。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/187978.htm
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