新650V场截止IGBT给感应加热应用领域注入光明前景

　　感应电磁炉制造商投入大量的精力，期望提高最大功率并缩短烹饪时间，同时实现高系统效率以满足苛刻的能源之星标准。

　　这些趋势对选择合适的IGBT提出了新要求，IGBT是感应加热系统中的关键功率半导体器件。考虑到电磁炉具有较长的使用寿命（可能长达10-15年之久），采用合适的IGBT能够提供低功率损耗以实现高效率，同时具备高可靠性以便电磁炉在寿命期内正常工作。

　　根据系统要求，650V场截止（FS）沟道IGBT（比如FGH40T65SHDF）非常适合感应电磁炉和采用变频技术的微波炉中的软开关应用。相比之前的600V场截止平面型IGBT技术，650V FS沟槽型IGBT技术具有较低的导通损耗，因为后者的Vce（sat）特性比前者低24%（图1）。其击穿电压高出50V，能够提供更多系统设计裕量和可靠性优势。

　　

　　图1. 600V FS平面IGBT与 650V场截止沟槽型IGBT Vce（sat）的比较

　　（Ic=40A， Tc=25C， Rg=6ohm， Vge=15V）

　　

　　（a） 新的650V场截止沟槽型IGBT （b） 600V场截止平面型IGBT

　　图2. Eoff特性比较（输入功率： 3KW条件）

　　最后，相比上一代600V场截止平面型IGBT，新的650V FS沟槽型IGBT还具有更低的Eoff或尾部损失（图2）。

　　图3显示IH电磁炉设置条件下的损耗汇总与比较；Fsw=25kHz，（输出功率）Pout： 2.5KW。

　　新的650V场截止沟槽型IGBT可将整体损耗降低超过17%。

　　

　　图 3. 新的650V场截止沟槽型IGBT和600V场截止平面型IGBT的损耗比较分析总结

　　在为软开关应用（比如感应电磁炉和采用变频技术的微波炉）寻求高能效、高度可靠的IGBT产品时，设计工程师应当考虑使用新的650V场截止沟槽型IGBT。新的场截止沟槽型IGBT技术可实现开关和导通损耗之间的最优平衡。