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英飞凌igbt具体手册(英飞凌igbt型号及参数大全)

作为英飞凌最新一代IGBT技术平台,IGBT7与IGBT4的性能对比一直是工程师们关心的问题。本文通过在同平台伺服驱动器中测试FP35R12W2T4和FP35R12W2T7,得到了IGBT4和IGBT7在相同工作条件下的结温对比。实验结果表明,在连续大功率负载工况与惯性盘负载工况的对比测试中,IGBT7的结温低于IGBT4。

伺服驱动系统响应速度快、过载倍数高,小型化、高功率密度的趋势对功率器件提出了更加严格的要求。英飞凌明星产品IGBT7以其超低导通压降、可控dv/dt、175过载结温完美满足伺服驱动器的所有需求。英飞凌-晶川-美信联合开发了基于IGBT7的完整伺服驱动解决方案,可显着提高功率密度。驱动芯片采用英飞凌的无芯变压器1EDI20I12MH。由于IGBT7独特的电容结构不易产生寄生传导,因此可以采用单电源设计,最大程度地简化了驱动设计。主控MCU采用XMC4700/4800,电机位置检测采用TLE5109,实现速度和位置的精确控制。

英飞凌igbt具体手册(英飞凌igbt型号及参数大全)

为了比较IGBT4和IGBT7在伺服驱动器中的性能,我们使用同一平台的两台伺服驱动器,分别配备相同PIN引脚布局的FP35R12W2T4和FP35R12W2T7,在相同的dv/dt条件下(dv/dt=5600V) /us),进行测试。

我们设计了两种典型的工况对比方案来比较相同工况下IGBT4和IGBT7的结温,即连续大负载对比测试和惯性负载对比测试。待测IGBT模块中的IGBT芯片上预嵌有热电偶。通过将热电偶连接到数据采集仪上,可以直接读取IGBT芯片的结温。

连续大负载对比测试

使用两台电机进行加载。被测电机系统工作在电动状态,负载电机系统工作在发电状态;

分别采用基于IGBT4和IGBT7的驱动器来驱动被测电机。两个驱动器的开关频率和输出电流/功率每次都相同;

使用功率分析仪测试驱动器的输入功率和输出功率,并计算驱动器的损耗和效率。

下图是IGBT4和IGBT7在持续大负载情况下的结温对比。

可以看出,在8K开关频率下负载13分钟时,IGBT7和IGBT4的结温差为17。随着加载时间的增加,结温差仍呈上升趋势。

我们还比较了不同开关频率、相同输出功率(5.8KVA)下IGBT7和IGBT4的温升,如下图所示。横轴为IGBT的开关频率;左边的纵轴是NTC温度相对于初始温度的温升。右侧纵轴为IGBT4和IGBT7的温升差。随着开关频率的增加,IGBT7和IGBT4的NTC温升变大;在开关频率为10K时,IGBT7的NTC温升比IGBT4低19。看得到。由于IGBT7可以工作在更高的结温下,因此可以获得更大的输出功率,实现功率跳跃。

惯性负载对比测试

两台机组分别配备IGBT4和IGBT7。电机具有相同的惯性盘负载。从1500转到-1500转的时间为250毫秒,稳速运行时间为1.2秒。稳速运行条件下,相输出电流小于0.5A;因此,该测试条件下的平均功率较小。

电机散热条件相同,开关频率为8kHz。

惯性负载测试平台

惯性板载荷试验条件

实测结温曲线如下:

可以看出,在惯性板加减速工况下,IGBT7的结温低于IGBT4。运行13分钟后,驱动器温升尚未达到平衡状态。此时结温差约为7。

最后我们对这部分测试做一个总结:

在相同功率输出的情况下,采用IGBT7的驱动器的结温显着降低,允许减小散热器的尺寸,从而可以减小驱动器的尺寸;

如果散热条件相同,采用IGBT7可以输出更大的功率,实现功率跳跃;

此外,IGBT7可以工作在更高的结温下,因此可以输出更大的功率。

原标题:伺服驱动器中IGBT7和IGBT4对比测试

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责任编辑:pj

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