深入解析 onsemi FGH60T65SHD IGBT:性能、特性與應用
在電子工程領域,絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)是功率電子應用中的關鍵組件。今天,我們將深入探討 onsemi 推出的 FGH60T65SHD IGBT,它采用了新穎的場截止技術,為太陽能逆變器、UPS、焊機、電信、ESS 和 PFC 等應用提供了出色的性能。
文件下載:FGH60T65SHD-D.PDF
產品概述
FGH60T65SHD 是 onsemi 第三代場截止 IGBT 系列的一員,專為需要低導通和開關損耗的應用而設計。這款 IGBT 具有以下特點:
- 高結溫能力:最大結溫可達 175°C,能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作。
- 正溫度系數(shù):便于并聯(lián)操作,提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
- 高電流能力:能夠承受高電流,滿足高功率應用的需求。
- 低飽和電壓:典型飽和電壓為 1.6V(@IC = 60A),降低了導通損耗。
- 高輸入阻抗:減少了驅動電路的功耗。
- 快速開關:縮短了開關時間,降低了開關損耗。
- 參數(shù)分布緊密:確保了產品的一致性和可靠性。
- 無鉛環(huán)保:符合 RoHS 標準,環(huán)保友好。
絕對最大額定值
| 在使用 FGH60T65SHD 時,需要注意其絕對最大額定值,以避免設備損壞。以下是一些重要的額定值: | 描述 | 符號 | FGH60T65SHD - F155 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 集電極 - 發(fā)射極電壓 | VCES | 650 | V | |
| 柵極 - 發(fā)射極電壓 | VGES | ±20 | V | |
| 瞬態(tài)柵極 - 發(fā)射極電壓 | ±30 | V | ||
| 集電極電流(TC = 25°C) | IC | 120 | A | |
| 集電極電流(TC = 100°C) | 60 | A | ||
| 脈沖集電極電流(注 1) | ILM | 180 | A | |
| 脈沖集電極電流(注 2) | ICM | 180 | A | |
| 二極管正向電流(TC = 25°C) | IF | 60 | A | |
| 二極管正向電流(TC = 100°C) | 30 | A | ||
| 脈沖二極管最大正向電流(注 2) | IFM | 180 | A | |
| 最大功耗(TC = 25°C) | PD | 349 | W | |
| 最大功耗(TC = 100°C) | 174 | W | ||
| 工作結溫 | TJ | -55 至 +175 | °C | |
| 存儲溫度范圍 | Tstg | -55 至 +175 | °C | |
| 焊接用最大引腳溫度(距外殼 1/8”,5 秒) | TL | 300 | °C |
需要注意的是,超過最大額定值可能會損壞設備,影響其功能和可靠性。
熱特性
| 熱特性對于 IGBT 的性能和可靠性至關重要。FGH60T65SHD 的熱特性如下: | 參數(shù) | 符號 | FGH60T65SHD - F155 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 結 - 殼熱阻(IGBT,最大) | Rθjc | 0.43 | °C/W | |
| 結 - 殼熱阻(二極管,最大) | Rθjc | 1.25 | °C/W | |
| 結 - 環(huán)境熱阻(最大) | Rθja | 40 | °C/W |
了解熱特性有助于設計合適的散熱系統(tǒng),確保 IGBT 在工作過程中保持在安全的溫度范圍內。
電氣特性
IGBT 電氣特性
在室溫(TC = 25°C)下,F(xiàn)GH60T65SHD 的 IGBT 電氣特性如下:
- 關斷特性:擊穿電壓 BVCES 為 650V,擊穿電壓溫度系數(shù)為 0.6V/°C,集電極 - 發(fā)射極漏電流最大為 250μA,柵極 - 發(fā)射極漏電流最大為 ±400nA。
- 導通特性:柵極 - 發(fā)射極閾值電壓 VGE(th) 在 4.0 - 7.5V 之間,集電極 - 發(fā)射極飽和電壓 VCE(sat) 典型值為 1.6V(@IC = 60A,VGE = 15V)。
- 動態(tài)特性:輸入電容 Cies 為 2980pF,輸出電容 Coes 為 110pF。
- 開關特性:開啟延遲時間 td(on) 為 25ns,上升時間 tr 為 60ns,關斷延遲時間 td(off) 為 72ns,下降時間 tf 為 47ns,開啟開關損耗為 2.54mJ,關斷開關損耗為 Eoff,總開關損耗為 3.58mJ,總柵極電荷 Qg 為 18.4nC,柵極 - 集電極電荷 Qgc 為 37.5nC。
二極管電氣特性
二極管的電氣特性包括正向電壓、反向恢復能量、反向恢復時間和反向恢復電荷等。在室溫下,二極管正向電壓典型值為 2.3V(IF = 30A),反向恢復能量在 TC = 175°C 時為 50μJ,反向恢復時間在 TC = 25°C 時為 34.6ns,在 TC = 175°C 時為 197ns,反向恢復電荷在 TC = 25°C 時為 58.6nC,在 TC = 175°C 時為 810nC。
典型性能特性
文檔中還提供了一系列典型性能特性圖表,包括輸出特性、飽和電壓特性、電容特性、柵極電荷特性、開關特性等。這些圖表有助于工程師更好地了解 FGH60T65SHD 在不同條件下的性能表現(xiàn),為電路設計提供參考。
封裝標記和訂購信息
FGH60T65SHD 采用 TO - 247 - 3LD 封裝,標記為 FGH60T65SHD,包裝方式為管裝,每管數(shù)量為 30 個。具體的訂購和發(fā)貨信息可在數(shù)據手冊第 2 頁的封裝尺寸部分查看。
機械尺寸
文檔提供了 TO - 247 - 3LD 封裝的機械尺寸圖和詳細的尺寸數(shù)據,包括長度、寬度、高度、引腳間距等。在設計電路板時,需要根據這些尺寸進行合理布局,確保 IGBT 能夠正確安裝和使用。
總結
FGH60T65SHD 是一款性能出色的 IGBT,具有高結溫、低損耗、快速開關等優(yōu)點,適用于多種功率電子應用。工程師在使用這款 IGBT 時,需要注意其絕對最大額定值、熱特性和電氣特性,合理設計電路和散熱系統(tǒng),以確保設備的可靠性和穩(wěn)定性。同時,參考典型性能特性圖表可以更好地優(yōu)化電路設計,提高系統(tǒng)性能。你在實際應用中是否遇到過類似 IGBT 的使用問題呢?歡迎在評論區(qū)分享你的經驗和見解。
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