上海贝岭650V/80A IGBT助力高效率逆变焊机设计

发布时间：2024-09-26 10:36
作者：AMEYA360
来源：上海贝岭
阅读量：517

　　一、引言

　　逆变焊机作为一种先进的焊接设备，在现代工业中占据了重要的地位。与传统的变压器式焊接设备相比，具有诸多优点，如：

　　高效节能

　　由于逆变焊机的工作频率很高(通常在20kHz~100kHz)，因此它能更有效地利用电能，减少能量损失。

　　轻便便携

　　相比传统焊机，逆变焊机体积小、重量轻，易于携带。

　　焊接性能好

　　逆变焊机能提供更稳定的电弧，减少飞溅，提高焊接质量。

　　可调节性强

　　用户可以根据不同的焊接材料和厚度来调整焊接参数，灵活性更高。

　　如图1所示，逆变焊机工作原理是先将电网提供的工频交流电转变为直流电，然后通过电子开关(IGBT/MOSFET)将直流电逆变成高频交流电，最后通过整流得到适合焊接工艺要求的电流和电压。

上海贝岭650V/80A IGBT助力高效率逆变焊机设计

　　图1 逆变焊机工作方框图

　　二、逆变焊机拓扑介绍

　　逆变焊机主电路拓扑已经较为成熟，主要的拓扑有双管正激式、推挽式、半桥式、全桥式等。

　　图2.1为半桥式拓扑结构。该拓扑由两个功率管组成桥式电路，其对称交替导通有利于变压器完全复位，磁芯利用率高，输出响应快，且半桥分压电容器的存在能够较好抗磁偏。该拓扑广泛应用于中小功率逆变焊机。但在相同功率下，半桥式功率管要承受更大的电流。

　　图2.2为全桥式拓扑结构。该拓扑由四个功率管组成桥式电路，主要应用于大电流、大功率场合，变压器磁芯利用率高，成本也相应较高。

上海贝岭650V/80A IGBT助力高效率逆变焊机设计

　　三、逆变焊机IGBT损耗分析

　　目前市面上大部分逆变焊机采用的为硬开关电路，电路拓扑如图2.1和2.2，通过测试分析，该应用场景IGBT器件的损耗主要来源于以下四个部分，如图3.1所示：

　　1、IGBT器件内部合封二极管续流和反向恢复过程损耗Ediode

　　2、IGBT开启损耗Eon

　　3、IGBT通态损耗Econ

　　4、IGBT关断损耗Eoff

上海贝岭650V/80A IGBT助力高效率逆变焊机设计

　　如图3.2所示，逆变焊机硬开关应用中，关断损耗Eoff占比最大，其次为导通损耗Econ。

上海贝岭650V/80A IGBT助力高效率逆变焊机设计

　　图3.2 IGBT损耗占比

　　四、上海贝岭650V/80A IGBT产品优势

　　为适应逆变焊机客户大电流IGBT单管需求，上海贝岭研发推出650V/80A IGBT单管BLG80T65FDK7，助力高效率逆变焊机设计。该器件具有开关速度快、关断损耗小、导通电压低等特点，可满足客户高效率设计要求。

　　4.1、器件技术

　　上海贝岭650V/80A IGBT产品BLG80T65FDK7采用了第七代微沟槽多层场截止IGBT技术，进行了特殊工艺控制，优化了VCE(sat)和Eoff参数，提升了产品的可靠性。

　　4.2、饱和压降VCE(sat)

　　逆变焊机中IGBT的导通损耗占总损耗比例较大，影响导通损耗的主要参数为VCE(sat)，常温下贝岭BLG80T65FDK7导通压降比竞品低12%，导通损耗比竞品更低。

上海贝岭650V/80A IGBT助力高效率逆变焊机设计

　　4.3、关断损耗Eoff

　　BLG80T65FDK7具有较小的寄生电容，这保证了器件有更高的开关速度，开关频率高达50kHz以上，如图4.2所示，通过测试IGBT的损耗，BLG80T65FDK7关断损耗比竞品低5%。

上海贝岭650V/80A IGBT助力高效率逆变焊机设计

　　4.4、系统优势

　　IGBT开关频率的提高还可以显著提升逆变焊机对电流的控制精度，同时器件损耗的减小，可在大功率输出工况下提升焊机的工作效率，显著降低正常工作时IGBT器件的温升。上海贝岭BLG80T65FDK7基于优异的器件设计，为逆变焊机系统顺利通过温升、输出短路等测试提供了保障。如图4.3，常温自然散热情况下，贝岭BLG80T65FDK7和竞品壳温基本一致，满足客户的需求。

上海贝岭650V/80A IGBT助力高效率逆变焊机设计

　　五、上海贝岭功率器件选型方案

　　上海贝岭功率器件产品线齐全，包含MOSFET、IGBT等系列产品，为逆变焊机主逆变和辅助电源设计提供助力，具体型号参考表1：

（备注：文章来源于网络，信息仅供参考，不代表本网站观点，如有侵权请联系删除！）

上一篇：HCI杭晶电子晶振：VCXO(压控晶体振荡器)产品介绍

下一篇：帝奥微多款车规产品入编《国产车规芯片可靠性分级目录（2024）》

在线留言询价

相关阅读
上海贝岭：广泛应用于大家电、工业设备等多种领域的低噪声运算放大器系列
行业新闻

上海贝岭：广泛应用于大家电、工业设备等多种领域的低噪声运算放大器系列

　　低噪声运算放大器是运放放大器系列中应用比较广泛的一个系列。相比于通用运放，此系列的运放它的独特之处在于它的噪声很小，这使得它非常适合应用在需要高精度、低噪声信号放大的场合。在本文中，我们将深入探讨低噪声运算放大器的关键指标特点、优势和应用场景。　　1、低噪声　　应用场景1：　　在大部分高精度放大的应用中，都需要外部增加一款运放进行电流采样放大，而在电路应用系统中一般输入信号幅值比较小，这样就要求运放自身的噪声要远低于输入信号的幅值(降低信噪比)，BL370x/371x具有极低的等效输入噪声1.2uV如下图1(测试电路采用低通滤波放大100000倍)所示。　　图1 低频输入噪声测试图　　2、低失调电压VOS　　应用场景2：　　针对在一些小信号放大的应用时(见图2)，如运放自身的失调电压VOS太大，会影响电路的静态输出，导致信号动态输出范围缩小。　　图2 小信号放大器应用图　　在不考虑运放自身的VOS的情况下如Vin输入10mV的信号放大100倍理论上输出电压Vout应该是1000mV，如果运放的自身失调电压VOS过大比如5mV的话这样输出只有500mV，低于实际输出电压导致后级电路工作异常。因此需要选择更低VOS的运放。BL370x/371X系列运放的VOS低至±0.6mV，可以满足大部分应用。　　3、输入轨到轨　　应用场景3：　　在许多单电源供电的应用要求输入共模电压范围扩展到一个电源轨(通常为地)。低边电流检测应用就是这样的例子(如图3)。　　图3 低边检测应用原理图　　在单电源供电的应用中，通常没有足够多的电源给芯片提供+VS/2的共模电压(运放理想工作状态)。一般共模工作电压通常为地，这样就要求芯片能够工作比较宽的输入共模电压范围，BL370x/371x可以支持-0.1～+VS+0.1的宽共模输入电压范围。　　4、超强的驱动能力　　应用场景4：　　在部分应用领域的负载有可能是比较大的容性负载，如果运放自身的驱动能力不够，这样就要额外增加一级驱动放大电路，BL370x/371x具有高达100mA(Typ)超强的电流驱动能力，无需增加驱动放大电路。全温度范围驱动能力如下图4。　　图4 全温度范围驱动能力测试结果　　5、宽工作温度范围　　应用场景5：　　在大部分工业应领域对芯片的工作温度范围要求极高。BL370x/371x系列在-40～125℃的工作温度范围内的关键电性能指标(IQ、Vos、Isink、Isoure、VOH、VOL)随温度变化很小，满足工业应用需求。　　6、多种封装形式　　BL370x/371x系列提供一系列市场上主流封装形式可供客户选择，如下图5所示。　　上海贝岭推出的低噪声运放系列支持输入、输出轨到轨，宽工作电压范围：2.1V-5.5V，具有低至0.25mV(典型值)的失调电压以及6.5nV/ @1kHz的噪声谱密度,这些优异的特性使得BL370x/371x系列运放成为低噪声系统设计的理想选择(表1低噪声运放系列选型表)，可以支持工业级温度范围(-40℃至+125℃)，适应于更苛刻的工作环境。　　主要应用领域:　　电机控制　　大家电　　储能电源　　激光测距仪　　工业自动化
2024-12-20 17:16 阅读量：237
上海贝岭推出第二代高精度、低功耗、低噪声基准电压源
行业新闻

上海贝岭推出第二代高精度、低功耗、低噪声基准电压源

　　高精度基准电压源系列　　BLR2XX系列是上海贝岭推出的第二代高精度基准电压源，包含：BLR212 / BLR220 / BLR225 / BLR230 / BLR233 / BLR240 / BLR250 多种型号，目前已经稳定量产。器件均为高精度、低功耗、低噪声基准电压源，最大初始误差为±0.02%，并具有出色的温度稳定性和低输出噪声。　　相比上海贝岭第一代基准电压源BLR1XX系列，BLR2XX系列初始精度从0.05%提升至0.02%;温漂系数从5PPM提升至3PPM，性能优化明显。　　BLR2XX系列兼容SOIC8，SOP8，MSOP8封装，可提供较宽的输入电压范围，所有器件的额定温度范围均为-40℃至+125℃扩展工业温度范围;同时还具有低压差、低功耗、低噪声的特性，广泛应用于工业、医疗、能源、仪器仪表等领域。　　应用场景　　精密数据采集系统　　高分辨率数据转换器　　高精度测量器件　　工业仪器仪表　　医疗设备　　汽车电池监控　　系统框图　　SOIC8引脚配置　　MSOP8引脚配置　　备注　　1. NIC=NOT INTERNALLY CONNECTION.　　2. DNC=DO NOT CONNECT.　　1、高精度　　BLR2XX系列基准电压源使用上海贝岭公司专利核心结构来实现高精度，能够轻易满足系统0.02%的精度需求。　　2、低温漂　　BLR2XX系列基准电压源的低温漂特性，提高了温度变化系统下的精度，在全温范围内温漂仅为3ppm/℃。可以满足客户ADC/DAC等各种应用下的外部基准需求。　　3、低噪声　　在高精度应用场景，噪声是影响系统性能的一个重要参数。对一个16位系统，BLR225的噪声性能为14.5uVp-p，对测量引入的噪声小于1 LSB。　　应用方案双极性输出基准电压源　　双极性基准电压配置　　通过将BLR250的输出连接至运算放大器的反相端，可以同时获得正基准电压和负基准电压。R1和R2必须尽可能严格匹配，以确保负输出与正输出之间的差异最小。　　应用方案提高基准源电流输出能力　　升压输出电流基准源　　图示是一种能够从BLR2XX系列基准电压源获得高电流驱动能力而不牺牲精度的配置。运算放大器调节流经金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的电流，直到VOUT等于基准电压源的输出电压;然后，电流直接从VIN获得，而不是从基准电压源本身获得，从而提高电流驱动能力。　　该电路的电流源能力仅取决于MOSFET的电流额定值，因此只需根据应用选择适当的MOSFET，就能调整输出驱动能力。所有情况下都应将VOUT引脚直接连到负载器件，以保持最高输出电压精度。
2024-12-11 15:12 阅读量：291
上海贝岭：超小封装物联网能效监测芯片BL0971
行业新闻

上海贝岭：超小封装物联网能效监测芯片BL0971

　　随着新能源汽车产业的发展，对充电设施的便利、安全、智能化等方面均提出了更高的要求。许多新车型开始采用800V架构，一辆搭载100kWh电的电动汽车，只需要15min即可完成30%～80%的充电，大大缩短了充电时间，使得当前消费者的快速充电需求得以满足。在同样充电功率时800V电池平台相比400V电池平台，只需要400V时充电电流的一半，减少了导线和电气组件的热损耗，提高了系统的能效和安全性。为实现安全、有序充电，固定充电桩设备需要对直流电压/电流、能效、温度等物理量进行实时监控，在保证测量精度足够高，电能计费准确的同时，充电中一旦出现异常，可立即实施保护断开。另外，在新能源车随车充的应用中，由于空间紧凑，需要更小的芯片体积。　　·BL0971产品介绍·　　为实现这些监测及应用需求，上海贝岭在之前的物联网能效监测芯片BL0972的基础上，针对直流充电桩的应用需求，推出了超小封装的BL0971交直流能效监测芯片。　　BL0971是一颗内置时钟/外接晶振的单相交直流能效监测芯片。可用于交/直流断路器、交/直流照明能耗监控、交/直流物联网仪表或终端等产品。　　·产品特性·　　1U1I模式，1路电流，1路电压测量 ;2I模式，2路电流测量;　　高精度，在输入动态范围(5000：1)内，交流有功电能非线性测量误差小于0.1%;　　交流电压和电流有效值，测量动态范围(2500：1)内，有效值非线性误差小于0.1%;　　可选直流信号测量，输入范围2000：1，测量误差<±1%;　　对于输入波形，可以通过选择不同滤波器，来获得全波、交流或直流的有效值及功率;　　内置波形寄存器，可以用于波形分析;　　测量电流、电压有效值、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能等参数;　　批次出厂增益误差小于 1%，外围元件满足一定条件下可以免校准;　　SPI/UART 通讯接口，满足交/直流计量、检测、故障监控时高速率的数据交互需要;　　内置基准参考电压源;　　支持内置时钟或外接晶振，可根据应用场景选择;　　单工作电源3.3V，低功耗15mW(典型值);　　过流、过压、欠压快速检测、中断输出可配置，满足直流充电桩保护的需求;　　可用于保险丝保护，最快10ms产生中断输出;　　QFN20封装，4*4mm，体积小。　　·上海贝岭选型方案·　　上海贝岭拥有完善的电源管理、信号链等系列产品可供选择。以下为部分汽车充电桩应用的产品型号。
2024-11-20 11:26 阅读量：291
上海贝岭功率器件助力电摩控制器高效发展
行业新闻

上海贝岭功率器件助力电摩控制器高效发展

　　一、 概述　　在中国电动两轮车已经成为人们日常生活中必不可少的交通工具。随着电动自行车国家标准的不断改进，电动自行车向着低速、高安全性和长续航里程等方向逐渐演进。与此同时，市场对于高速、智能和长续航的电动轻便摩托车及电动摩托车的热情也不断上升。　　功率MOSFET作为电动两轮车控制器的核心器件，其性能决定了控制器系统的整体效率。上海贝岭作为功率MOSFET市场的主要供应商之一，现推出针对电动轻便摩托车控制器的新产品BLP04N11，该器件针对电摩控制器应用特点，优化器件击穿电压和降低开关及导通损耗，助力客户产品迸发更高峰值性能。　　二、 电动轻便摩托车控制器应用解析　　电动轻便摩托车通常使用锂电池供电，使用电池电压挡位可分为48V、60V及72V，配备的电机额定功率范围在400W~3000W。电动轻便摩托车控制器的核心组成部分之一为功率MOSFET组成的三相全桥逆变电路。逆变电路受MCU的PWM调制及对应的栅极驱动器控制，实现直流到交流的变换，从而驱动无刷电机运转。　　图1 电动轻便摩托车控制器拓扑图　　三、 贝岭SGT技术平台及BLP04N11器件特点　　上海贝岭基于上海积塔最新SGT Gen2平台，研发110V SGT MOSFET器件系列产品，在SGT Gen1平台的基础上，进一步优化屏蔽栅结构，加强终端结构，使得器件具有较低的导通电阻和较高的击穿电压。针对电动轻型摩托车控制器应用中高效开关转换和低导通损耗的应用需求，贝岭BLP04N11对应优化效果如下：　　1、低导通电阻Rds(on)　　提高电动轻型摩托车控制器的能效水平的一个方式是降低器件导通损耗。导通电阻Rds(on) 决定了功率MOSFET在导通器期间内的损耗。在使用相同封装的情况下，贝岭器件相较于市场主流同规格产品，具有更低的导通电阻Rds(on) ，导通损耗的降幅可达5%。　　2、低FOM值　　提高电动轻型摩托车控制器的能效水平的另一个方式是降低开关损耗。对于相同的驱动电路，较低的栅极电荷使得开关速度加快，以降低开关损耗。性能品质因数Figure of Merit (FOM= Rds(on) × Qg，Rds(on) 导通电阻，Qg栅极总电荷)，简称FOM值，是MOSFET的一个重要指标，用于评估性能的优劣。在使用相同封装的情况下，贝岭器件相较于市场主流同规格产品，具有相对较低的FOM值。6.5%的降幅可以提高轻型电摩控制器的整体能效和减少器件的负载，可提高控制器的使用寿命。　　3、板级温升表现　　得益于贝岭BLP04N11产品较低的导通电阻Rds(on)和电荷参数，在轻便电摩控制器额定功率1500 W的稳态带载测试中，与市场主流产品相比整体可减少来4~6%的损耗。若在相同输出功率的情况下，贝岭器件低损耗的特点可以提高电动轻型摩托车的续航里程。若在过温保护点不变的情况下，贝岭器件可以允许客户控制器输出更高功率。　　4、抗短路能力　　贝岭BLP04N11产品为应对控制器应用中的极端工况，加强器件抗短路能力，可以满足72V锂电电池满电、馈电等不同工作电压下的轻型电摩控制器相间短路的可靠性要求。　　四、 贝岭功率器件选型方案　　上海贝岭功率针对电动自行车、电动轻便摩托车、电动摩托车、电动叉车和轻型低速四轮车控制器应用设计有多条SGT产品线，包含70V、85V、100V、110V和150V等电压等级器件，欢迎垂询!具体型号参考表1。　
2024-11-12 09:31 阅读量：347
热门分类
盒子，外壳，机架 电缆，电线 电路保护 连接器，互连器件 开发套件 机电产品 嵌入式解决方案 风扇，热管理 光电元件 其它 无源元件 电源 半导体 传感器，变送器 测试与测量
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
型号 品牌 抢购
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
BP3621 ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
原厂授权品牌
更多授权品牌>>
资讯排行榜
  • 周排行榜
  • 月排行榜

相关百科
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年，现 有超过3500家优质供应商，收录600万种产品型号数据，100 多万种元器件库存可供选购，产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等，为广大客户提供一站式购 销服务。