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作者： 江斌 成星
作者單位： 江蘇中科君芯科技有限公司
摘要：在相同的逆變焊機(jī)平臺(tái)上，分別測(cè)試IGBT的溫升及Vge、Vce波形，對(duì)比分析中科君芯KWBW60N65S與國(guó)際品牌器件在逆變焊機(jī)當(dāng)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵字：逆變焊機(jī)、中科君芯KWBW60N65S
1、前言
IGBT （Insulated Gate Bipolar Transistor）全稱(chēng)為絕緣柵雙極晶體管，作為逆變焊機(jī)中高頻逆變的主要開(kāi)關(guān)器件，其性能的優(yōu)劣將直接影響焊機(jī)整體表現(xiàn)。隨著國(guó)內(nèi)工藝水平和設(shè)計(jì)能力的提升，國(guó)產(chǎn)IGBT開(kāi)始進(jìn)入焊機(jī)領(lǐng)域。中科君芯對(duì)焊機(jī)應(yīng)用的650V系列IGBT采用目前國(guó)際最新的溝槽柵場(chǎng)截止型技術(shù)FS-IGBT技術(shù)。
焊機(jī)領(lǐng)域開(kāi)關(guān)頻率一般≥20kHz，為適應(yīng)這一頻率要求，特別針對(duì)開(kāi)關(guān)特性和飽和壓降進(jìn)行折中優(yōu)化，保證在降低開(kāi)關(guān)損耗的前提下導(dǎo)通壓降值不能有顯著增加。
本文通過(guò)對(duì)中科君芯650V 系列FS-IGBT和國(guó)外主流器件在逆變電焊機(jī)上進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，分析探討中科君芯IGBT在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)異表現(xiàn)。
2、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
本次測(cè)試所用焊機(jī)為某品牌逆變焊機(jī)，型號(hào)ZX7-250，輸入220V，50Hz；輸出120A，24.8V；開(kāi)關(guān)頻率41KHz，柵電阻15 Ω。. 機(jī)器初始設(shè)計(jì)用國(guó)際F品牌 單管，測(cè)試時(shí)用君芯FS-IGBT單管器件直接替換測(cè)試，未調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路。
3、溫升對(duì)比實(shí)驗(yàn)
測(cè)試目的：對(duì)比在焊機(jī)應(yīng)用中的溫升性能。
測(cè)試結(jié)果：以下是器件殼溫折線(xiàn)圖。
結(jié)論：在該焊機(jī)平臺(tái)測(cè)試6分鐘，君芯器件與國(guó)個(gè)品牌F器件殼溫相當(dāng)，溫升幅度基本保持一致，焊機(jī)工作正常未出現(xiàn)過(guò)溫保護(hù)現(xiàn)象。
4、VGE、VCE波形對(duì)比測(cè)試實(shí)驗(yàn)
測(cè)試目的：測(cè)試對(duì)比在焊機(jī)應(yīng)用中IGBT關(guān)斷處的VGE、VCE波形
測(cè)試結(jié)果：
君芯器件關(guān)斷Vp-p=19.2V 國(guó)外器件F關(guān)斷Vp-p=24.8V
君芯器件關(guān)斷處dv/dt =6040V/μs 國(guó)外器件F關(guān)斷處dv/dt =5234V/μs
結(jié)論：因柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)直接通過(guò)變壓器變壓后獲取，未經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓和濾波電路因此柵極都會(huì)有部分振蕩，但是該振蕩越小，IGBT抗干擾能力越強(qiáng)。從柵極振蕩來(lái)看，中科君芯650V系列KWBW60N65S產(chǎn)品優(yōu)于國(guó)外品牌F器件。
總結(jié)：
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表明君芯650V60A場(chǎng)截止型IGBT逆變焊機(jī)應(yīng)用中，溫升性能表現(xiàn)優(yōu)異，可持續(xù)負(fù)載時(shí)間更長(zhǎng)。中科君芯自主研發(fā)的FS IGBT芯片技術(shù)已經(jīng)和國(guó)際一線(xiàn)品牌水平相當(dāng)。
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