分立式 IGBT因其固有服从而成为当代逆变器电磁烹调产物的首选电源开关。跟着动力本钱不息回升，消费者对更小烹调解决计划的需要不息增添，IGBT 手艺必需不息进展以餍足这些需要。
在本文中，英飞凌科技描绘了该畛域面对的挑衅，并先容了一种餍足这一刻薄市场手艺和价钱挑衅的新技术。
感应加热的基础原来由迈克尔·法拉第于 1831 年发明，并由海因里希·伦茨进一步进展。他们在举行磁力和 EMF 试验时发明，在磁场切换过程当中，铁芯会发生热量。
基于这一基础道理，电磁炉应用磁场间接加热炊具，进而加热食品。这类烹调体式格局愈来愈受欢迎，由于它比燃气灶更节能，由于只加热炊具。它也倏地且高度可控，由于只要转变磁场强度即可转变热量程度。
异样的电磁手艺当初也用于电饭煲，与规范加热元件相比，电磁手艺能够更好地传热，并能完成刹时且正确的温度变迁。电磁烹调的一个首要好处是烹调外貌完整密封，是以更轻易干净，使烹调进程比其余要领更卫生。
跟着电磁炉愈来愈受欢迎，消费者的冀望也随之增添，这给设计师带来了更大的挑衅。服从是许多消费者存眷的关头题目，这是因为环球动力本钱不息下跌以及法例愈来愈严峻而至。设计师还必须思量安全性和可靠性，确保产物不会涌现毛病，致使消费者无奈烹调，并侵害供应商的荣誉。
为了使其产物组合与众分歧，许多创造商都供应高等性能，比方启用 Wi-Fi 操纵。尽管消费者会评价这些附加性能，但代价和价钱已成为抉择电磁炉烹调设置装备摆设的首要规范。
电磁炉的焦点是绝缘栅双极晶体管(IGBT)，它操纵着关头的电源开关性能。是以，IGBT 是终究产物的服从、尺寸、可靠性和本钱的关头要素。
明显，抉择最好 IGBT 解决计划关于电磁炉设计师来讲相当首要。在大多数情况下，设计师会存眷关头参数，比方最大集电极电流 (IC) 和最大集电极-发射极电压 (VCE)，以确保 IGBT 可以或许操纵所需的功率（关于烹调使用，平日高达 2100 W）以及对设置装备摆设运转服从相当首要的 VCEsat 和 Eoff。
抉择最好的电路拓扑也很首要，由于设想需求简略、靠得住和节能。电磁炉中最经常使用的拓扑之一是单端并联谐振逆变器 (SEPR)，虽然其功率程度相对于无限。
准谐振单开关逆变器平日用于电磁烹调使用
图 1：准谐振单开关逆变器平日用于电磁炉烹调使用
该拓扑主要由并联电感器和电容器谐振回路网络以及组合的 IGBT 和二极管和小电容器构成，可改良EMI 功能，并与二极管一路为电感器的谐振电流供应门路。逆变器平日由经由整流但不经由显然滤波的电源线电压供电，从而完成靠近单元功率因数校订。
典范事情频次在 20 至 60 kHz 范围内，是以完整避开了可听局限。开关频次遭到操纵，软启动在较高频次下运转，最大功率在较低频次下传输。普通而言，感应烹调使用的需要比机电驱动器更简略，由于不需要硬开关才能、高短路额定值或非凡封装范例。
软开关拓扑经由过程应用零电压开关 (ZVS) 或零电流开关 (ZCS) 操纵模式，显著下降 IGBT 的开关消耗。在硬开关使用中，IGBT 开关两头的电压降大概致使相当大的功率消耗。然而，在软开关使用中，这些消耗简直能够疏忽不计，从而提高了体系的团体服从。
RC-E 系列
最新上市的反向传导 IGBT 器件之一是当先功率半导体器件制造商英飞凌科技股分公司推出的 RC-E 系列。RC-E 系列基于与天下当先的分立 IGBT 系列 (RC-H) 沟通的公用手艺，针对包孕低/中档电磁炉在内的谐振使用进行了本钱和性能优化。
英飞凌今朝供应 RC-E 系列的两款器件，即 15 A、1200 V IHW15N120E1 和 25 A、1200 V IHW25N120E1。与英飞凌的其余反向传导 IGBT近似，RC-E 在 IGBT 自身内集成为了一个单片集成反向传导续流二极管，因此在软开关使用中无需独自的二极管（平日与 IGBT 一路封装），这使得 RC-E 系列异常易于应用。
RC-E 反领导通 IGBT 包括一个集成续流二极管
图 2：RC-E 反领导通 IGBT 包括一个集成续流二极管
RC-E 将场截止层与沟槽栅极布局相结合，饱和电压大大进步，关断时损耗的能量异常少。与晚期的NPT 手艺相比，更薄的基板提高了传导和开关功能?。与共封装二极管解决计划相比，RC-E 供应了更高的功率密度，并且因为二极管和 IGBT 应用沟通的芯片面积，二极管的额外电流为满标称电流。
RC-E 拥有较低的 Eoff、VF、Rth 和 Vce(sat)，针对低开关和传导消耗进行了优化，因此在宽功率范围内供应与市场领先者 RC-H3 异常类似的功能。该设置装备摆设支撑最常见的阻断电压 (1200 V)，并针对 18 至 40 kHz 范围内的开关频次进行了优化。
RC-E 系列供应市场当先的功能
图 3：RC-E 系列供应市场当先的功能
RC-E 系列的功率消耗处于市场当先位置，如上所示，远优于合作设置装备摆设。这类较低的消耗程度使设想职员可以或许轻松完成电磁炉使用的关头目的。
消耗越低，烹调时损耗的能量就越少，从而降低了消费者的运营本钱。因为废热越少，RC-E 运行时温度越低，可靠性越高。因为给定功率程度所需的冷却越少，终究产物的尺寸会即时变小，由于散热器的尺寸会减小，是以本钱也会下降。另外，这有助于进步 IGBT 的服从和应用寿命。
因为RC-E系列接纳业界规范的TO-247封装，改换或进级现有设想异常简略，使设想职员可以或许以最小的起劲和设想危险改良现有产物的规格和本钱。
电磁炉用分立式 IGBT 的残缺系列包孕多个系列。RC-H5 是高频局限 (>30 kHz) 的现实抉择，消耗最低，服从最高。
尽管许多电磁炉使用不需要驱动器 IC，但当需求驱动器时，RC-E 与 IRS44273L 是最好搭配。高压非反相栅极驱动器拥有电流缓冲级，支撑 MOSFET 和 IGBT。单片布局接纳防闩锁 CMOS 手艺，驱动器输出与 CMOS 或 LSTTL 逻辑电平兼容。
E1 (RC-E) 在所有设置装备摆设中性价比最高。15 A 版本异常适宜功率不跨越 1800 W 的低功率设想。当价钱和功能是终究产物的关头要素时，RC-E 是现实之选。
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