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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：在相同的逆變焊機平臺上，分別測試IGBT的溫升及Vge、Vce波形，對比分析中科君芯KWBW60N65S與國際品牌器件在逆變焊機當中的應用。
關鍵字：逆變焊機、中科君芯KWBW60N65S
1、前言
IGBT （Insulated Gate Bipolar Transistor）全稱為絕緣柵雙極晶體管，作為逆變焊機中高頻逆變的主要開關器件，其性能的優(yōu)劣將直接影響焊機整體表現(xiàn)。隨著國內(nèi)工藝水平和設計能力的提升，國產(chǎn)IGBT開始進入焊機領域。中科君芯對焊機應用的650V系列IGBT采用目前國際最新的溝槽柵場截止型技術FS-IGBT技術。
焊機領域開關頻率一般≥20kHz，為適應這一頻率要求，特別針對開關特性和飽和壓降進行折中優(yōu)化，保證在降低開關損耗的前提下導通壓降值不能有顯著增加。
本文通過對中科君芯650V 系列FS-IGBT和國外主流器件在逆變電焊機上進行對比測試，分析探討中科君芯IGBT在實際應用中的優(yōu)異表現(xiàn)。
2、實驗平臺
本次測試所用焊機為某品牌逆變焊機，型號ZX7-250，輸入220V，50Hz；輸出120A，24.8V；開關頻率41KHz，柵電阻15 Ω。. 機器初始設計用國際F品牌 單管，測試時用君芯FS-IGBT單管器件直接替換測試，未調(diào)整驅動電路。
3、溫升對比實驗
測試目的：對比在焊機應用中的溫升性能。
測試結果：以下是器件殼溫折線圖。
結論：在該焊機平臺測試6分鐘，君芯器件與國個品牌F器件殼溫相當，溫升幅度基本保持一致，焊機工作正常未出現(xiàn)過溫保護現(xiàn)象。
4、VGE、VCE波形對比測試實驗
測試目的：測試對比在焊機應用中IGBT關斷處的VGE、VCE波形
測試結果：
君芯器件關斷Vp-p=19.2V 國外器件F關斷Vp-p=24.8V
君芯器件關斷處dv/dt =6040V/μs 國外器件F關斷處dv/dt =5234V/μs
結論：因柵極驅動信號直接通過變壓器變壓后獲取，未經(jīng)過穩(wěn)壓和濾波電路因此柵極都會有部分振蕩，但是該振蕩越小，IGBT抗干擾能力越強。從柵極振蕩來看，中科君芯650V系列KWBW60N65S產(chǎn)品優(yōu)于國外品牌F器件。
總結：
通過以上實驗數(shù)據(jù)，表明君芯650V60A場截止型IGBT逆變焊機應用中，溫升性能表現(xiàn)優(yōu)異，可持續(xù)負載時間更長。中科君芯自主研發(fā)的FS IGBT芯片技術已經(jīng)和國際一線品牌水平相當。
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