超高频感应加热功率组件MOSFET突波抑制探讨

功率组件在电力电子产品中扮演了一个非常重要的地位，一则其成本约占产品材料成本的30％，一旦在保用期烧毁，维修成本甚高，造成血本无归，且对商誉打击甚大。虽然在电路中功率组件只是扮演一个很简单的开关角色，但其开关速度所造成的瞬时高电压变化率及电流变化率，往往造成很强的电磁波干扰及严重的组件损坏，甚至于引起火灾，所以每个制造商莫不投入相当大精力于功率组件级的设计与测试。国际上亦有一些重要研究的发展^[1-3]，大幅提升电力电子产品的可靠度。超高频感应加热供电器，由于工作频率高达1MHz，组件快速切换，造成了很大的电磁干扰与切换损失，更由于快速的电压变化率(dv/dt)，造成很大的突波及热量损耗，且由于受限于滤波组件的频宽，高频突波无法用缓冲电路(snubber)加以吸收，因此本文特别针对超高频感应加热供电器功率组件MOSFET驱动设计加以探讨，藉由小信号模型的探讨，提出一些解决对策与实务。

本文所探讨之超高频感应加热功率组件MOSFET，其输出频率主要范围为800kHz~1MHz，功率为3.2kW。系统架构图如图1所示，包括三个部份：