探索 onsemi FGH60T65SQD - F155 IGBT：高效性能與廣泛應(yīng)用

在電子工程領(lǐng)域，IGBT（絕緣柵雙極晶體管）一直是電力電子設(shè)備中的關(guān)鍵組件。今天，我們將深入探討 onsemi 推出的 FGH60T65SQD - F155 IGBT，看看它有哪些獨(dú)特的特性和應(yīng)用場(chǎng)景。

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產(chǎn)品概述

onsemi 的 FGH60T65SQD - F155 采用了新型場(chǎng)截止 IGBT 技術(shù)，屬于場(chǎng)截止第四代 IGBT 系列。該系列專為太陽(yáng)能逆變器、UPS、電焊機(jī)、電信、ESS（儲(chǔ)能系統(tǒng)）和 PFC（功率因數(shù)校正）等應(yīng)用而設(shè)計(jì)，這些應(yīng)用對(duì)低傳導(dǎo)和開(kāi)關(guān)損耗有著極高的要求。

產(chǎn)品特性

溫度與電流性能

• 高結(jié)溫承受能力：最大結(jié)溫可達(dá) 175°C，這使得該 IGBT 在高溫環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作，大大拓展了其應(yīng)用范圍。
• 正溫度系數(shù)：具有正溫度系數(shù)，便于進(jìn)行并聯(lián)操作，提高了系統(tǒng)的靈活性和可靠性。
• 高電流能力：在不同溫度條件下，能夠承受較高的電流。例如，在 (T_C < 25°C) 時(shí)，集電極電流 (I_C) 可達(dá) 120A；在 (T_C < 100°C) 時(shí)，(I_C) 為 60A。

電氣性能

• 低飽和電壓：在 (IC = 60A) 時(shí)，典型的集電極 - 發(fā)射極飽和電壓 (V{CE(sat)} = 1.6V)，這有助于降低功耗，提高能源效率。
• 高輸入阻抗：高輸入阻抗使得該 IGBT 對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的要求較低，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。
• 快速開(kāi)關(guān)：具備快速開(kāi)關(guān)特性，能夠減少開(kāi)關(guān)損耗，提高系統(tǒng)的工作效率。
• 參數(shù)分布緊湊：參數(shù)分布緊湊，保證了產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性。

環(huán)保特性

該器件為無(wú)鉛產(chǎn)品，符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)了 onsemi 在環(huán)保方面的考慮。

絕對(duì)最大額定值

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

電氣特性

IGBT 電氣特性

在 (T_C = 25°C) 的條件下，該 IGBT 具有以下重要電氣特性：

• 截止特性：集電極 - 發(fā)射極擊穿電壓 (BVCES) 在 (V_{GE} = 0V)，(IC = 1mA) 時(shí)為 650V；集電極截止電流 (ICES) 在 (V{CE} = V{CES})，(V{GE} = 0V) 時(shí)為 250μA。
• 導(dǎo)通特性：柵極 - 發(fā)射極閾值電壓 (V_{GE(th)}) 在 (IC = 60mA)，(V{CE} = V{GE}) 時(shí)，典型值為 2.6 - 4.5V；集電極 - 發(fā)射極飽和電壓 (V{CE(sat)}) 在 (IC = 60A)，(V{GE} = 15V) 時(shí)，典型值為 1.6V。
• 動(dòng)態(tài)特性：輸入電容 (C{ies}) 典型值為 3813pF，輸出電容 (C{oes}) 在 (V{CE} = 30V)，(V{GE} = 0V)，(f = 1MHz) 時(shí)為 90pF，反向傳輸電容 (C_{res}) 典型值為 13pF。
• 開(kāi)關(guān)特性：在不同測(cè)試條件下，開(kāi)關(guān)時(shí)間和開(kāi)關(guān)損耗各有不同。例如，在 (V_{CC} = 400V)，(I_C = 30A)，(RG = 4.7Ω)，(V{GE} = 15V)，感性負(fù)載，(T_C = 175°C) 的條件下，開(kāi)通延遲時(shí)間 (Td(on)) 為 20.8ns，關(guān)斷延遲時(shí)間 (Td(off)) 為 106ns，開(kāi)通開(kāi)關(guān)損耗 (Eon) 為 942μJ，關(guān)斷開(kāi)關(guān)損耗 (Eoff) 為 386μJ，總開(kāi)關(guān)損耗 (Ets) 為 1328μJ。

二極管電氣特性

在 (TC = 25°C) 的條件下，二極管的正向電壓 (V{FM}) 在 (IF = 30A) 時(shí)，典型值為 2.3 - 2.7V；反向恢復(fù)能量 (E{rec}) 在 (I_F = 30A)，(dI_F/dt = 200A/μs)，(T_C = 175°C) 時(shí)為 50μJ；反向恢復(fù)時(shí)間 (Trr) 在 (T_C = 25°C) 時(shí)為 34.6ns，在 (TC = 175°C) 時(shí)為 197ns；反向恢復(fù)電荷 (Q{rr}) 在 (T_C = 25°C) 時(shí)為 58.6nC，在 (T_C = 175°C) 時(shí)為 810nC。

典型特性

文檔中提供了一系列典型特性曲線，包括輸出特性、飽和電壓特性、電容特性、開(kāi)關(guān)特性等。這些曲線有助于工程師更好地了解器件在不同條件下的性能表現(xiàn)，從而進(jìn)行更優(yōu)化的電路設(shè)計(jì)。例如，通過(guò)觀察飽和電壓與溫度、電流的關(guān)系曲線，可以合理選擇工作點(diǎn)，降低功耗；通過(guò)開(kāi)關(guān)特性曲線，可以優(yōu)化開(kāi)關(guān)頻率和驅(qū)動(dòng)電路，減少開(kāi)關(guān)損耗。

封裝與訂購(gòu)信息

FGH60T65SQD - F155 采用 TO - 247 - 3LD 封裝，包裝方式為管裝，每管數(shù)量為 30 個(gè)。在訂購(gòu)時(shí)，可參考數(shù)據(jù)手冊(cè)第 2 頁(yè)的詳細(xì)訂購(gòu)和運(yùn)輸信息。

應(yīng)用領(lǐng)域

由于其優(yōu)異的性能，F(xiàn)GH60T65SQD - F155 適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，如太陽(yáng)能逆變器、UPS、電焊機(jī)、電信設(shè)備、ESS 和 PFC 等。在這些應(yīng)用中，該 IGBT 能夠有效地降低功耗，提高系統(tǒng)效率，為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

作為電子工程師，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，我們需要綜合考慮器件的各種特性和應(yīng)用場(chǎng)景，合理選擇和使用器件。那么，在實(shí)際應(yīng)用中，你是否遇到過(guò)類似 IGBT 的選型和使用問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。