onsemi AFGHL25T120RW IGBT器件深度剖析
在電子工程領(lǐng)域,IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)是功率電子設(shè)備中至關(guān)重要的元件,廣泛應(yīng)用于各類電力轉(zhuǎn)換和控制電路。今天,我們就來深入了解一下安森美(onsemi)推出的AFGHL25T120RW IGBT器件。
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一、產(chǎn)品概述
| AFGHL25T120RW采用TO - 247 3 - 引腳封裝,運(yùn)用了新穎的場截止第7代IGBT技術(shù)。它專為汽車應(yīng)用設(shè)計,無論是硬開關(guān)還是軟開關(guān)拓?fù)洌寄芴峁┳罴研阅?,具有低?dǎo)通電壓和最小開關(guān)損耗的特點。其關(guān)鍵參數(shù)如下: | 參數(shù) | 數(shù)值 |
|---|---|---|
| 集電極 - 發(fā)射極電壓(BVCES) | 1200 V | |
| 集電極 - 發(fā)射極飽和電壓(VCE(sat)典型值) | 1.4 V | |
| 集電極最大電流(IC MAX) | 25 A |
二、產(chǎn)品特性
(一)先進(jìn)技術(shù)
采用了極其高效的溝槽場截止技術(shù),這種技術(shù)能夠有效降低導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗,提高器件的整體效率。
(二)高結(jié)溫能力
最大結(jié)溫(TJ)可達(dá)175°C,這使得器件在高溫環(huán)境下也能穩(wěn)定工作,擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍。
(三)短路保護(hù)與低飽和電壓
具備短路額定能力,并且飽和電壓低,這不僅能保證器件在短路情況下的安全性,還能降低功耗。
(四)快速開關(guān)與參數(shù)分布
開關(guān)速度快,參數(shù)分布緊密,有助于提高電路的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。
(五)汽車級認(rèn)證
通過了AEC - Q101認(rèn)證,并且可根據(jù)需求提供生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序(PPAP)文件。同時,該器件無鉛、無鹵素/無溴化阻燃劑(BFR),符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
(一)汽車電子壓縮機(jī)
在汽車電子壓縮機(jī)中,AFGHL25T120RW能夠高效地實現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換,為壓縮機(jī)提供穩(wěn)定的動力支持。
(二)汽車電動汽車PTC加熱器
對于汽車電動汽車PTC加熱器,該器件的低導(dǎo)通電壓和快速開關(guān)特性能夠提高加熱器的加熱效率和響應(yīng)速度。
(三)車載充電機(jī)(OBC)
在車載充電機(jī)中,AFGHL25T120RW可以實現(xiàn)高效的電能轉(zhuǎn)換,提高充電效率。
四、最大額定值
| 以下是該器件在不同條件下的最大額定值: | 參數(shù) | 符號 | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 集電極 - 發(fā)射極電壓 | VCE | 1200 | V | |
| 瞬態(tài)柵極 - 發(fā)射極電壓 | ± | 30 | V | |
| 集電極電流(連續(xù)) | IC | 25 | A | |
| 集電極電流(脈沖,tp = 10 μs) | ICM | 50 | A | |
| 功率耗散(TC = 25°C) | PD | 468 | W | |
| 功率耗散(TC = 100°C) | PD | 234 | W | |
| 短路耐受時間(VGE = 15 V,VCC = 800 V,TC = 150°C) | - | 6 | μs | |
| 工作結(jié)溫和存儲溫度范圍 | - | - 55 至 + 175 | °C | |
| 焊接用引腳溫度 | - | 260 | °C |
需要注意的是,超過最大額定值可能會損壞器件,影響其功能和可靠性。
五、熱特性
| 參數(shù) | 符號 | 數(shù)值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| IGBT結(jié)到殼熱阻 | RBC | 0.32 | °C/W |
| 結(jié)到環(huán)境熱阻 | - | 40 | °C/W |
熱特性對于IGBT的性能和可靠性至關(guān)重要,合理的散熱設(shè)計能夠確保器件在工作過程中保持穩(wěn)定的溫度。
六、電氣特性
(一)關(guān)斷特性
| 參數(shù) | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 集電極 - 發(fā)射極漏電流 | ICES | VGE = 0 V,VCE = VCES | - | - | 40 | μA |
| 柵極 - 發(fā)射極漏電流 | IGES | VGE = ±20 V,VCE = 0 V | - 400 | - | 400 | nA |
| 零柵極電壓集電極電流 | - | VGE = 0 V,IC = 1 mA | 1200 | - | - | V |
| 集電極 - 發(fā)射極擊穿電壓 | BVCES | - | - | - | - |
(二)導(dǎo)通特性
| 參數(shù) | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 柵極閾值電壓 | VGE(th) | VGE = VCE,IC = 25 mA,TJ = 25°C | 5.1 | 6.0 | 6.9 | V |
| 柵極 - 發(fā)射極飽和電壓 | VCE(sat) | VGE = 15 V,IC = 25 A,TJ = 25°C | - | 1.4 | 1.73 | V |
| VGE = 15 V,IC = 25 A,TJ = 175°C | - | 1.62 | - | V |
(三)動態(tài)特性
| 參數(shù) | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 輸入電容 | CIES | VCE = 30 V,VGE = 0 V,f = 1 MHz | - | 3057 | - | pF |
| 輸出電容 | COES | - | - | 94.2 | - | pF |
| 反向傳輸電容 | CRES | - | - | 16.2 | - | pF |
| 總柵極電荷 | QG | VCE = 600 V,VGE = 15 V,IC = 25 A | - | 113 | - | nC |
| 柵極 - 發(fā)射極電荷 | QGE | - | - | 27.2 | - | nC |
| 柵極 - 集電極電荷 | QGC | - | - | 50 | - | nC |
(四)開關(guān)特性(感性負(fù)載)
| 在不同的測試條件下,該器件的開關(guān)特性如下: | 測試條件 | 導(dǎo)通延遲時間(td(on)) | 關(guān)斷延遲時間(td(off)) | 上升時間(tr) | 下降時間(tf) | 導(dǎo)通開關(guān)損耗(Eon) | 關(guān)斷開關(guān)損耗(Eoff) | 總開關(guān)損耗(Ets) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| VCE = 600 V,VGE = 0/15 V,IC = 25 A,RG = 4.7 Ω,TJ = 25°C | 33.8 ns | - | 35.4 ns | 126 ns | 1.41 mJ | 1.06 mJ | 2.62 mJ | |
| VCE = 600 V,VGE = 0/15 V,IC = 12.5 A,RG = 4.7 Ω,TJ = 175°C | - | 315 ns | 27.1 ns | - | 0.78 mJ | 1.6 mJ | 2.38 mJ | |
| VCE = 600 V,VGE = 0/15 V,IC = 25 A,RG = 4.7 Ω,TJ = 175°C | 42.2 ns | 235 ns | 46.5 ns | 242 ns | 2.23 mJ | 1.9 mJ | 4.14 mJ |
這些電氣特性是工程師在設(shè)計電路時需要重點考慮的因素,不同的應(yīng)用場景可能需要不同的參數(shù)組合。
七、典型特性曲線
文檔中還給出了一系列典型特性曲線,包括輸出特性、轉(zhuǎn)移特性、飽和特性、電容特性、柵極電荷特性、開關(guān)時間與柵極電阻關(guān)系、開關(guān)損耗與柵極電阻關(guān)系、開關(guān)時間與集電極電流關(guān)系、開關(guān)損耗與集電極電流關(guān)系以及IGBT的瞬態(tài)熱阻抗特性等。這些曲線能夠幫助工程師更直觀地了解器件在不同工作條件下的性能表現(xiàn),從而優(yōu)化電路設(shè)計。
八、機(jī)械封裝與訂購信息
(一)機(jī)械封裝
該器件采用TO - 247 - 3LD封裝,文檔中詳細(xì)給出了封裝的尺寸信息,包括各個尺寸的最小值、典型值和最大值。同時,還對封裝的一些注意事項進(jìn)行了說明,如尺寸不包括毛刺、模具飛邊和連接條突出部分,所有尺寸單位為毫米等。
(二)訂購信息
器件型號為AFGHL25T120RW,采用無鉛的TO - 247 - 3L封裝,每管裝30個單位。
九、總結(jié)
AFGHL25T120RW IGBT器件憑借其先進(jìn)的技術(shù)、優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,在汽車電子等領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢。電子工程師在設(shè)計相關(guān)電路時,可以根據(jù)其各項特性和參數(shù),合理選擇和應(yīng)用該器件,以實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的功率轉(zhuǎn)換和控制。但在實際應(yīng)用中,還需要根據(jù)具體的電路需求和工作條件,對器件的性能進(jìn)行進(jìn)一步的驗證和優(yōu)化。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢?歡迎一起交流探討。
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