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IGBT在电磁炉应用研究

作者:吴伟宾时间:2012-01-18来源:电子产品世界

  本文先介绍的应用,分析的各种,根据最普遍的应用方式,分析可能会出现故障的原因,提出IGBT在电磁炉应用过程中应注意的事项,提高IGBT的可靠性,从而达到提高电磁炉的安全可靠性的目的。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/128274.htm

  引言

  电磁炉作为清洁卫生、高效节能、使用方便的厨房电器,已走进中国的千家万户,为中国老百姓带来生活上的方便,提高老百姓生活素质。

  针对电磁炉普及范围的不断加大,电磁炉的市场份额也在不断的加大,相关电磁炉的质量也出现了参差不齐的情况。

  电磁炉控制线圈产生高速交变磁场,高速交变磁场作用于锅具产生涡电流,电流的焦耳热就可以加热食物,这种加热方式由于减少了中间过程的热传导,从而具备相当高的热效率。电磁炉的控制高速交变磁场的产生,主要通过电磁炉的功率开关器件IGBT来实现,IGBT的性能及控制方式对电磁炉的质量起到尤为关键的作用。实际使用过程中,电磁炉出现故障,IGBT击穿短路占了很大一部份比重。IGBT什么情况下会出现击穿呢?如何提高IGBT的可靠性及安全性?成为电磁炉开发过程中急需解决一个问题。

  主要内容

  IGBT参数

  IGBT属于三端器件,具有栅极G、集电极C及发射极E,结合了GTR和GTO的优点,具备开关速度快,通流能力强,输放阻抗高,热稳定性好,驱动功率小,驱动电路简单等优点。成为中小功率电力电子设备主导器件。IGBT的主要参数:最大集射极间电压,最大集电极电流,最大集电极功耗。

  IGBT的驱动电路

  IGBT可采用以下几种驱动方式:分立元件驱动方式(互补三极管直接驱动),变压器隔离驱动方式,专用驱动芯片方式等。

  分立元件驱动方式,用互补三极管组成驱动电路,一般用于不用隔离、且IGBT的集电极电流不用过大的电路中。如需达到隔离效果,可在前端增加光耦进行隔离,此驱动方式电路简单、成本低,但容易出现IGBT导通与关断过程中出现较大振荡的情形,可靠性较低。

  变压器隔离驱动方式,采用一个变压器达到芯片输出与驱动信号的良好隔离,此方式可以很好地达到隔离的效果,可以有效地避免IGBT高频大电流对芯片的干扰,但由于变压器的存在,属于感性元件,信号的同步性不是很好。

  专门驱动芯片驱动方式,采用专用芯片驱动IGBT,由于驱动芯片电流驱动能力大,关断速度快,在IGBT导通与关断过程中振荡较小,可靠性较高,驱动芯片一般不带隔离功能,如需达到隔离的效果,需要增加光耦或者采用带隔离功能的驱动芯片。



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