美的电磁炉特殊故障检修一例,h20r1203

H20R1203能用IRF 250代换吗?怎么样?

美的电磁炉特殊故障检修一例,h20r1203


根据提问者的意思,H20R1203能不能用IRF250替换?想要知道能不能替换,我们先来了解这两个型号属于什么类型的芯片,技术参数怎么样?两款芯片的详细技术参数H20R1203属于IGBT,其最高工作电压(Vce)为1200V,最大集电极电流为20A,其饱和压降(VCE sat)约为1.48V,最大瞬间冲击电流为60A,VGE的电压驱动范围为±20V,饱和驱动电压VGE≥10V,一般建议饱和驱动电压VGE=15V~18V左右,工作温度范围-40℃~175℃ 。
IRF250属于N沟道的场效应管(MOSFET),其最高工作电压(Vds)为200V,最大漏极电流为30A,饱和内阻RDS=85mΩ,VGS电压驱动范围为±20V,VGS≥6V管子才饱和,工作温度范围-55℃~150℃ 。IGBT和场效应管有什么区别?IGBT属于绝缘栅双极型晶体管,是将场效应管和三极管复合在一起,充分利用场效应管和三极管的有点 。
IGBT具有高电压、输入阻抗高、热稳定性好、电压驱动型、大电流等优点,一般用于高压、大电流、大功率场合,功率几千瓦、几十万瓦不等 。场效应管也属于电压驱动型,其输入阻抗高、内阻小、开关速度快 。场效应管应用在低压小电流场合优势比较明显 。IGBT和场效应管绝大部分场合都是作为电子开关使用,那么它们之间到底有什么不同呢?IGBT最主要的优势就是高压、大电流、大功率,一般在几百伏以上、几千瓦、几万瓦、几十万瓦等场合使用(头条@技术闲聊原创) 。
在高压大电流大功率场合使用时,其压降几乎不变,约为1.2V~2V左右,过载能力强,不容易损坏 。而场效应管一般在低压、中小电流、中小功率下使用,一般都在1000W以下的功率使用,低压低电流时,使用场效应管优势更大,因为场效应管的内阻小,在低电流场合下压降低,而且开关速度要比IGBT快 。了解以上内容之后,那么场效应管IRF250能否替换型号为H20R1203的IGBT呢?(1)从耐压上来看,IGBT-H20R1203的最高工作电压为1200V,而场效应管IRF250只有200V,再根据70%的降额设计标准,使用场合必须在140V以下;(2)从两者的工作电流来看,H20R1203最大工作电流20A,IRF250最大工作电流30A,再根据70%的降额设计标准,使用场合必须在14A以下;(3)饱和驱动电压,IGBT为15V~18V左右,场效应管为8V~12V左右,两者最高驱动电压都可达20V,使用场效应管代替IGBT驱动电路可不改;(4)压降问题,IGBT-H20R1203压降约为1.48V,跟负载电流影响不大,而IRF250饱和内阻为85mΩ,由1.48V/85mΩ≈17.4A 。
也就说针对压降而言,负载电流小于17.4A时,IRF250的压降<H20R1203的压降,场效应管更有优势;负载电流大于17.4A时,H20R1203的压降<IRF250的压降,IGBT更有优势 。综合以上条件,只有当工作电压小于140V,且负载电流小于14A时,场效应管IRF250可以替换IGBT-H20R1203 。
但是若对压降和开关速度要求较高时,选择IRF250效果更好;若考虑超载能力和热稳定性问题,IGBT效果更优 。但是实际应用当中,IGBT几乎都是在高压大功率场合下使用,因为低压小功率场合IGBT没有优势(头条@技术闲聊原创) 。比如H20R1203这款芯片,在电磁炉当中应用当中很常见,如下图为其中一款电磁炉电路板,贴在散热器上,其中上方为整流桥,下方为IGBT 。
▲电磁炉电路板如果是想使用场效应管IRF250替换电磁炉中的IGBT-H20R1203,那绝对是不可以的,电磁炉的功率一般可达3000W左右,IRF250根本扛不住这么大的功率,况且电磁炉主回路输出电压约为310左右的高压,IRF250上去直接冒烟了,也许还能提前感受一下过年的感觉O(∩_∩)O 。下图为其中一款电磁炉原理图,主回路原理为220V交流电经过电流检测电路、电容滤波、整流桥、扼流线圈、电磁炉线盘、IGBT,可见220V交流电经过整流桥后输出最高电压约为220*1.414≈311(V) 。

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