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：383

　　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。

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　　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。

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　　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

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　　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。

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　　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。

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　　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%。

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　　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！）

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　　8月7日下午，上海贝岭受邀参加ESG中国·长三角企业社会责任发布会。此次发布会由中国企业改革与发展研究会、中国宝武、责任云研究院主办，上海市国资委联合主办，江苏省国资委、浙江省国资委、安徽省国资委支持。　　中国企业改革与发展研究会会长，国务院国资委原党委委员、秘书长彭华岗指出：“伴随着ESG(环境、社会和公司治理)监管的全面提速，中国ESG建设已进入深水区，要充分发挥ESG榜样的示范引领作用，以点带面、以面促全，激励更多区域、行业、企业主动拥抱ESG理念，全面推进ESG工作，让ESG成为社会各界的一致行动和价值共识，有力推动中国特色ESG体系建设，并最终服务于中国式现代化建设、高质量发展乃至全人类的可持续发展事业。”　　当天，《长三角ESG行动报告》正式对外发布。《长三角ESG行动报告》是2024年度“中国ESG发布”的又一主题报告，重点关注长三角企业如何以积极的姿态推动ESG领域的协同创新合作，为激发区域一体化发展新动能贡献力量。《长三角ESG行动报告》选取972家上市公司作为样本空间，从中筛选出279家长三角上市公司作为研究评价对象，精准洞察长三角企业ESG特征与趋势，编制形成“中国ESG上市公司长三角先锋50(2024)”榜单，上海贝岭等50家上市公司入选。　　图片来源：ESG中国 • 长三角企业社会责任发布会　　长期以来，上海贝岭始终将可持续发展作为企业发展的重要组成部分，主动适应国际国内新形势新要求，立足于改革创新发展的实际情况，把ESG理念全面融入公司战略和重大决策、日常经营和供应链管理中，积极构建符合公司发展要求的ESG工作体系，切实推进ESG工作有效开展。　　上海贝岭深入贯彻新时代中国特色社会主义生态文明思想和美丽中国建设战略部署，积极响应“双碳”目标愿景，践行长期可持续发展战略，将绿色管理、低碳运营付诸到业务运营各环节，推进绿色研发，强化环保宣贯，厚植高质量发展的绿色底色。　　公司始终坚持以创新引领发展，以精品铸就卓越的理念，在光伏逆变、储能、汽车电子等市场应用领域推出多款产品，助力新能源相关行业绿色低碳发展。同时，公司成功研发高精度交流和直流计量能效监测系列SoC芯片，设计出可实现高精度交直流能效计量功能的模块产品，为助力“双碳”目标提供了准确的计量保障。　　展望未来，上海贝岭将坚持高质量发展、可持续发展理念，践行社会责任，以科技创新为引领，塑造发展新动能，在为我国集成电路产业发展添砖加瓦的征程上，以更加坚定的信心走向未来!
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　　上海贝岭推出的BL371x系列运算放大器包括BL3711、BL3712和BL3714三个型号，它们具备轨到轨输出、低功耗和低噪声的特点。此系列运算放大器的工作电压范围为2.1V至5.5V，拥有6MHz的增益带宽，失调电压为0.2mV(TYP), 噪声电压密度低至12.5nV/√Hz,并且每个通道的静态电流仅为550uA，这些特性使其成为低功耗和低噪声系统设计的首选。　　BL371x系列为工业级应用产品，工作温度范围-40℃至+125℃，可广泛使用于如白色家电，工业电源，手持仪表等行业。　　01BL371x系列运放的主要优势特性　　01低噪声　　在1kHz频率下，BL371x系列的噪声电压密度仅为12.5nV/√Hz，这一特性显著减少了额外噪声和失真，从而在要求高精度和低失真的应用中发挥关键作用。　　02优化的低功耗　　BL371x系列的单通道静态电流优化至550uA，此低功耗特性使其非常适合电池供电设备以及对能耗有特定要求的应用场景。　　03低失调电压　　BL371x系列的失调电压低至0.2mV，低失调特性在电路设计中至关重要，因为高失调电压可能导致运放输出电压的失真，低失调电压有助于提升电路的稳定性，增强运放的信噪比和动态范围，从而减少失真并提高线性度。　　上海贝岭的BL371x系列产品以其卓越的性能和可靠性，为工程师在设计低功耗和低噪声系统时提供了强有力的支持。　　支持多种封装　　产品特性　　·工作电压范围：+2.1V - +5.5V　　·噪声 : 12.5nV/ √Hz@1kHz　　·增益带宽: 6MHz (Typ)　　·输入偏置电流: 1pA (Typ)　　·失调电压: 0.2mV (Typ)　　·压摆率: 6V/μs　　·静态电流: 550uA /每通道　　·轨到轨输入与输出　　·工作温度范围: -40°C ~ +125°C　　应用领域　　·白色家电　　·电池管理　　·手持式仪表　　·传感器　　·工业电源　　订购型号与封装信息　　运放产品线简介　　产品概况　　上海贝岭提供一系列高性能的运放产品，作为信号链的重要组成部分，被广泛应用于各种电子产品中，以实现信号的放大、滤波、比较等功能。公司技术团队拥有丰富的模拟集成电路设计、生产、测试及可靠性技术和质量管理经验，使其产品性能优异，品质可靠。系列产品拥有低功耗、低失调、高增益、低噪声、高共模抑制比等优势特性。　　产品系列　　上海贝岭的运放产品系列有BL360X系列(纳安微功耗运放)、BL370X系列(高性能低噪声运放)、BL371X系列(低功耗低噪声运放)、BL389X系列(高精度零漂移运放)，BL38199X系列(电流检测放大器)，BL321X_358X_324X系列(通用运放)等，这些产品具有不同的特性和应用场景，满足不同客户的需求，其产品广泛应用于多个领域，包括新能源、工业控制、消费类电子、医疗设备、安防监控、仪器仪表、智能家居等。　　设计支持与服务　　我们提供全面的技术支持和设计服务，帮助客户快速选择合适的运放产品，我们的专家团队随时准备协助您解决设计挑战。　　产品详情
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