650V、75A場(chǎng)截止型溝槽IGBT：FGH75T65UPD與FGH75T65UPD - F155的技術(shù)剖析

在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，功率半導(dǎo)體器件的選擇至關(guān)重要，它直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能和可靠性。今天，我們就來(lái)深入剖析安森美（onsemi）推出的兩款場(chǎng)截止型溝槽IGBT——FGH75T65UPD和FGH75T65UPD - F155，看看它們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中能為我們帶來(lái)哪些優(yōu)勢(shì)。

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一、產(chǎn)品概述

FGH75T65UPD和FGH75T65UPD - F155采用了創(chuàng)新的場(chǎng)截止型溝槽IGBT技術(shù)，專(zhuān)為太陽(yáng)能逆變器、UPS、電焊機(jī)和數(shù)字發(fā)電機(jī)等應(yīng)用而設(shè)計(jì)，這些應(yīng)用對(duì)低導(dǎo)通和開(kāi)關(guān)損耗有著極高的要求。

二、產(chǎn)品特性

1. 溫度特性

• 高結(jié)溫承受能力：最大結(jié)溫可達(dá)175°C，這使得器件在高溫環(huán)境下也能穩(wěn)定工作，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
• 正溫度系數(shù)：具有正溫度系數(shù)，便于多個(gè)器件并聯(lián)工作，能有效避免熱集中問(wèn)題，提高系統(tǒng)的整體性能。

2. 電氣特性

• 高電流能力：具備高電流能力，在不同溫度下都能提供穩(wěn)定的電流輸出。在TC = 25°C時(shí)，集電極電流IC可達(dá)150 A；在TC = 100°C時(shí)，IC為75 A。
• 低飽和電壓：典型飽和電壓VCE(sat)在IC = 75 A時(shí)為1.65 V，能有效降低導(dǎo)通損耗，提高系統(tǒng)效率。
• 高輸入阻抗：高輸入阻抗特性使得器件在控制電路中易于驅(qū)動(dòng)，減少了驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。
• 參數(shù)分布緊湊：參數(shù)分布緊湊，保證了器件性能的一致性，有利于批量生產(chǎn)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

3. 可靠性特性

• 短路耐受能力：在25°C時(shí)，短路耐受時(shí)間大于5 s，這為系統(tǒng)在短路故障時(shí)提供了可靠的保護(hù)，提高了系統(tǒng)的安全性。
• 環(huán)保合規(guī)：這些器件無(wú)鉛且符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，符合環(huán)保要求。

三、絕對(duì)最大額定值

需要注意的是，超過(guò)最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。

四、熱特性

了解這些熱阻參數(shù)，我們可以更好地設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)，確保器件在正常溫度范圍內(nèi)工作。

五、電氣特性

1. IGBT電氣特性

• 關(guān)斷特性：包括集電極 - 發(fā)射極擊穿電壓BVCES、集電極截止電流ICES和柵 - 發(fā)射極泄漏電流IGES等參數(shù)。
• 導(dǎo)通特性：如柵 - 發(fā)射極閾值電壓VGE(th)和集電極 - 發(fā)射極飽和電壓VCE(sat)。
• 動(dòng)態(tài)特性：涵蓋輸入電容Cies、輸出電容Coes、反向傳輸電容Cres等電容參數(shù)，以及開(kāi)關(guān)特性，如開(kāi)通延遲時(shí)間td(on)、上升時(shí)間tr、關(guān)斷延遲時(shí)間td(off)和下降時(shí)間tf等。
• 開(kāi)關(guān)損耗：包括開(kāi)通開(kāi)關(guān)損耗Eon、關(guān)斷開(kāi)關(guān)損耗Eoff和總開(kāi)關(guān)損耗Ets。

2. 二極管電氣特性

主要包括二極管正向電壓VFM、反向恢復(fù)能量Erec、反向恢復(fù)時(shí)間trr和反向恢復(fù)電荷Qrr等參數(shù)。

這些電氣特性參數(shù)為我們?cè)?a target="_blank">電路設(shè)計(jì)中評(píng)估器件性能提供了重要依據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)具體的電路要求，合理選擇和使用這些參數(shù)。

六、典型性能特性

文檔中給出了一系列典型性能特性曲線，包括輸出特性、飽和電壓特性、電容特性、開(kāi)關(guān)特性等。這些曲線直觀地展示了器件在不同條件下的性能表現(xiàn)，有助于我們深入了解器件的工作特性。例如，從輸出特性曲線可以看出器件在不同柵極電壓和溫度下的電流 - 電壓關(guān)系；從開(kāi)關(guān)特性曲線可以分析器件的開(kāi)關(guān)速度和開(kāi)關(guān)損耗等。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)這些曲線來(lái)優(yōu)化電路參數(shù)，提高系統(tǒng)的性能。比如，通過(guò)調(diào)整柵極電阻，可以改善器件的開(kāi)關(guān)特性，降低開(kāi)關(guān)損耗。

七、封裝與訂購(gòu)信息

1. 封裝形式

采用TO - 247 - 3LD封裝，這種封裝具有良好的散熱性能和機(jī)械穩(wěn)定性，適合功率器件的應(yīng)用。

2. 訂購(gòu)信息

在訂購(gòu)時(shí)，我們需要根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的部件編號(hào)和包裝形式。

八、總結(jié)

FGH75T65UPD和FGH75T65UPD - F155這兩款場(chǎng)截止型溝槽IGBT憑借其優(yōu)異的性能特性，在太陽(yáng)能逆變器、UPS、數(shù)字發(fā)電機(jī)等應(yīng)用中具有很大的優(yōu)勢(shì)。作為電子工程師，我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，需要充分了解器件的各項(xiàng)特性，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，合理選擇和使用這些器件，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高性能和高可靠性。

大家在使用這些器件的過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)什么問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。