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(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)。隨著國內(nèi)工藝水平和設(shè)計能力的提升，國產(chǎn)IGBT開始進(jìn)入焊機(jī)領(lǐng)域。中科君芯對焊機(jī)應(yīng)用的650V系列IGBT采用目前國際最新的溝槽柵場截止型技術(shù)FS-IGBT技術(shù)。

焊機(jī)領(lǐng)域開關(guān)頻率一般≥20kHz，為適應(yīng)這一頻率要求，特別針對開關(guān)特性和飽和壓降進(jìn)行折中優(yōu)化，保證在降低開關(guān)損耗的前提下導(dǎo)通壓降值不能有顯著增加。

本文通過對中科君芯650V 系列FS-IGBT和國外主流器件在逆變電焊機(jī)上進(jìn)行對比測試，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)驗平臺

本次測試所用焊機(jī)為某品牌逆變焊機(jī)，型號ZX7-250，輸入220V，50Hz；輸出120A，24.8V；開關(guān)頻率41KHz，柵電阻15 Ω。. 機(jī)器初始設(shè)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(qū)動電路。

3、溫升對比實(shí)驗

測試目的：對比在焊機(jī)應(yīng)用中的溫升性能。

測試結(jié)果：以下是器件殼溫折線圖。

結(jié)論：在該焊機(jī)平臺測試6分鐘，君芯器件與國個品牌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)過溫保護(hù)現(xiàn)象。

4、VGE、VCE波形對比測試實(shí)驗

測試目的：測試對比在焊機(jī)應(yīng)用中IGBT關(guān)斷處的VGE、VCE波形

測試結(jié)果：

                 君芯器件關(guān)斷Vp-p=19.2V                                            國外器件F關(guān)斷Vp-p=24.8V

                 君芯器件關(guān)斷處dv/dt =6040V/μs                             國外器件F關(guān)斷處dv/dt =5234V/μs

結(jié)論：因柵極驅(qū)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(qiáng)。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(jié)：

通過以上實(shí)驗數(shù)據(jù)，表明君芯650V60A場截止型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)載時間更長。中科君芯自主研發(fā)的FS IGBT芯片技術(shù)已經(jīng)和國際一線品牌水平相當(dāng)。