電磁爐由于集中加熱效率高、 無(wú)明火、 安全性佳、 體積小便于移動(dòng)等效能，越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。

蛇年開(kāi)篇，瑞能半導(dǎo)體率先揭秘，讓電磁爐實(shí)現(xiàn)“一鍵升級(jí)”的明星選手RC-IGBT（逆導(dǎo)型IGBT）。

電磁爐「小科普」

電磁爐的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，即利用交變電流通過(guò)線圈產(chǎn)生方向不斷改變的交變磁場(chǎng)，處于交變磁場(chǎng)中的導(dǎo)體的內(nèi)部將會(huì)出現(xiàn)渦流，渦流的焦耳熱效應(yīng)使導(dǎo)體升溫，從而實(shí)現(xiàn)加熱食物的目的。

圖2：典型的電磁爐結(jié)構(gòu)及線路框圖

上圖是典型的電磁爐結(jié)構(gòu)及電路框圖，加熱的能量來(lái)源主要是鍋具、電容和IGBT組成的單端逆變器產(chǎn)生的交變電流。

解鎖「RC-IGBT」

RC‐IGBT為Reverse Conducting Insulated Gate Bipolar Transistor 的略稱, 是針對(duì)不同應(yīng)用特點(diǎn)發(fā)展的一個(gè)重要分支。

圖3：瑞能RC-IGBT的剖面圖

上圖是瑞能RC-IGBT的剖面圖，主要是將集電極中的部分P區(qū)替換為N區(qū)，與發(fā)射極中的P區(qū)形成PIN二極管。一般IGBT產(chǎn)品往往需要反并聯(lián)一個(gè)二極管，但是RC‐IGBT通過(guò)將續(xù)流二極管芯片巧妙的集成到IGBT芯片中，由于是集成在一起，這樣可以有效縮減封裝體積，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)器件性能的提升和成本的降低。

1品類豐富，多指標(biāo)亮眼

圖4：瑞能RC-IGBT產(chǎn)品列表

為了滿足市面上感應(yīng)加熱不同的功率等級(jí)以及國(guó)內(nèi)外不同的電網(wǎng)電壓等級(jí)的需求，瑞能推出了一系列RC-IGBT產(chǎn)品：電壓等級(jí)包含1100V,1350V以及1400V，其中1100V產(chǎn)品主要適用于日本、美國(guó)等110V電網(wǎng)等級(jí)區(qū)域，1350V和1400V產(chǎn)品主要適用于中國(guó)，歐洲等220V電網(wǎng)等級(jí)區(qū)域。所有的產(chǎn)品均是TO247封裝。

2性能卓越，“含金量”十足

為了更好對(duì)比瑞能RC-IGBT的性能，以瑞能WG30R135W1為例，從溫升仿真等幾個(gè)方面來(lái)比較下瑞能的產(chǎn)品在行業(yè)同類產(chǎn)品中的性能。

如下選擇了一些國(guó)內(nèi)和國(guó)際上的產(chǎn)品規(guī)格相近的一些產(chǎn)品在整機(jī)上做的溫升測(cè)試，室溫為25oC，運(yùn)行10分鐘，然后記錄下散熱器的溫度。

圖5：瑞能RC-IGBT升溫測(cè)試產(chǎn)品表現(xiàn)

從對(duì)比的結(jié)果上看，瑞能RC-IGBT產(chǎn)品溫度基本處于同類產(chǎn)品中最優(yōu)，這主要得益于RC-IGBT較低的損耗。

圖6：瑞能RC-IGBT器件損耗仿真對(duì)比數(shù)據(jù)

為了更好理解器件損耗的分布，我們做了損耗仿真，并且選擇了市面上最佳的競(jìng)品。所有的器件都處在軟開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，從仿真結(jié)果可以看出，一般在感應(yīng)加熱這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，IGBT器件的導(dǎo)通損耗和關(guān)斷損耗占絕對(duì)的大頭。一般導(dǎo)通損耗占60%-70%，關(guān)斷損耗占30-40%，不同器件的性能會(huì)略有差異。該對(duì)比圖中可以明顯看出瑞能的產(chǎn)品損耗更低。

3運(yùn)行性能更可靠，支撐有力

由于人們的烹飪習(xí)慣和應(yīng)用場(chǎng)景是不同的，電磁爐的運(yùn)行工況往往也是非常復(fù)雜的。比如在電磁爐的鍋檢或者剛剛啟動(dòng)的時(shí)候，IGBT可能不會(huì)實(shí)現(xiàn)ZVS，這個(gè)時(shí)候電流直接流過(guò)電容，這個(gè)脈沖電流往往是非常大的，這就要求IGBT能在這種高電壓和大脈沖電流下順利開(kāi)通，并且保證波形平滑無(wú)震蕩。

圖7：瑞能RC-IGBT產(chǎn)品（上）

與某友商（下）在非ZVS工況下開(kāi)通波形對(duì)比

上圖是瑞能RC-IGBT和國(guó)內(nèi)某友商在這種情況下的開(kāi)通波形，從中可以看出瑞能 RC-IGBT能夠在高電壓、大脈沖電流條件下具有穩(wěn)定平滑的開(kāi)關(guān)波形，可靠性更高。

由于應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化，比如說(shuō)在移鍋或者顛鍋或者面臨一些浪涌的工況，這些就要求IGBT必須要有較高的擊穿耐壓應(yīng)力。

圖8是實(shí)驗(yàn)室根據(jù)客戶工況測(cè)試的結(jié)果，從中可以看出瑞能RC-IGBT具有較強(qiáng)的耐擊穿電壓，可靠性更強(qiáng)。

圖8：瑞能RC-IGBT產(chǎn)品（上）

與某友商（下）極限耐壓波形對(duì)比

從以上的對(duì)比分析可以看出瑞能的RC-IGBT產(chǎn)品能夠給予客戶更高的電壓設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)裕量，能夠滿足電磁爐復(fù)雜和惡劣的應(yīng)用場(chǎng)景，助力電磁爐廠商的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

RC-IGBT

產(chǎn)品種類豐富，設(shè)計(jì)性能卓越，運(yùn)行可靠性高，RC-IGBT為電磁爐的“升級(jí)之路”保駕護(hù)航。