onsemi三电平ANPC Q2Pack模块：NXH800A100L4Q2F2S1G/P1G与NXH800A100L4Q2F2S2G/P2G的详细解析

在电子工程师的日常工作中，选择合适的功率模块对于设计的成功至关重要。今天，我们就来深入探讨一下onsemi推出的三电平ANPC Q2Pack模块——NXH800A100L4Q2F2S1G/P1G和NXH800A100L4Q2F2S2G/P2G，看看它们有哪些独特的特性和应用场景。

文件下载：onsemi NXH800A100L4Q2F2xxG 3级ANPC Q2Pack模块.pdf

模块概述

这款模块将高性能IGBT与坚固的反并联二极管相结合，具有高密度、集成化的特点。它采用了先进的沟槽场截止技术，能有效降低开关损耗，减少系统的功耗。同时，模块设计实现了高功率密度，低电感布局和较低的封装高度，并且是无铅器件，符合环保要求。

原理图

引脚连接

典型应用场景

该模块在多个领域都有广泛的应用，尤其适用于太阳能逆变器和不间断电源系统（UPS）。在太阳能逆变器中，它的高效性能可以提高能量转换效率，减少能量损失；在UPS系统中，能够确保系统的稳定运行，提供可靠的电源支持。

模块特性

1. 绝对最大额定值

不同类型的IGBT和二极管在绝对最大额定值方面有不同的参数。例如，外部IGBT（T1a, T1b, T4a, T4b）的集电极 - 发射极电压（VCES）最大为1000V，连续集电极电流（Ic）在Tc = 80°C时为309A，脉冲峰值集电极电流（Ic(Pulse)）在Tc = 80°C（TJ = 175°C）时为927A。内部IGBT（T2, T3）和中性点IGBT（T5, T6）以及各种二极管也都有各自明确的额定值。这些参数为工程师在设计电路时提供了重要的参考，确保模块在安全的工作范围内运行。

2. 热和绝缘特性

• 热特性：模块的工作温度范围在开关条件下为 - 40°C至 + 150°C，存储温度范围为 - 40°C至 + 125°C。这表明该模块能够在较宽的温度环境下正常工作，但在实际应用中，我们还是需要根据具体情况进行散热设计，以保证模块的性能和寿命。
• 绝缘特性：隔离测试电压在1s、50Hz条件下为4000VRMS，爬电距离为12.7mm，相比跟踪指数为600。良好的绝缘特性可以提高模块的安全性和可靠性，减少电气故障的发生。

3. 电气特性

• IGBT特性：以外部IGBT（T1a, T1b, T4a, T4b）为例，在不同的测试条件下，其集电极 - 发射极截止电流（ICES）、集电极 - 发射极饱和电压（VCE(sat)）、栅极 - 发射极阈值电压（VGE(TH)）等参数都有明确的数值。例如，在VGE = 15V、Ic = 400A、TJ = 25°C时，VCE(sat)的典型值为1.69V。此外，还给出了开关时间、开关损耗、电容和总栅极电荷等参数，这些参数对于评估IGBT的开关性能和驱动要求非常重要。
• 二极管特性：不同类型的二极管在正向电压（VF）、反向恢复时间（trr）、反向恢复电荷（Qr）等方面也有各自的特性。例如，IGBT反并联二极管（D1b, D2b, D3b, D4b, D5b, D6b）在IF = 100A、TJ = 25°C时，VF的典型值为2.73V。了解这些特性有助于我们在电路设计中正确选择和使用二极管。

4. 典型特性曲线

文档中提供了大量的典型特性曲线，包括IGBT和二极管的输出特性、转移特性、饱和电压特性、FBSOA（正向偏置安全工作区）、RBSOA（反向偏置安全工作区）等。这些曲线直观地展示了模块在不同条件下的性能表现，工程师可以根据这些曲线来优化电路设计，确保模块在各种工作条件下都能稳定运行。

封装信息

模块有不同的封装形式，如Q2PACK - Case180HG（压配引脚）、Q2PACK - Case180HH（焊接引脚）、Q2PACK - Case180CQ（压配引脚）和Q2PACK - Case180BM（焊接引脚）。每种封装的尺寸和引脚位置都有详细的说明，方便工程师进行PCB设计和布局。

订购信息

提供了详细的订购信息，包括不同型号的标记、封装和运输方式。例如，NXH800A100L4Q2F2S1G的标记为NXH800A100L4Q2F2S1G，封装为Q2PACK - Case180HH（无铅/无卤化物），每12个单位装在一个泡罩托盘中。这有助于工程师准确地订购所需的模块。

总结与思考

onsemi的三电平ANPC Q2Pack模块NXH800A100L4Q2F2S1G/P1G和NXH800A100L4Q2F2S2G/P2G具有高性能、高可靠性和多种封装选择的特点，适用于太阳能逆变器和UPS等应用场景。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，仔细研究模块的各项参数和特性，合理进行电路设计和散热设计。同时，要注意模块的绝对最大额定值，避免超过其安全工作范围。大家在使用这款模块的过程中，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。