onsemi ECOSPARK Ignition IGBT：汽车点火电路的理想之选

在汽车电子领域，点火电路的性能直接影响着发动机的工作效率和可靠性。onsemi推出的ECOSPARK系列IGBT（绝缘栅双极晶体管），如ISL9V5036S3ST、ISL9V5036P3 - F085和ISL9V5036S3ST - F085C，为汽车点火电路提供了出色的解决方案。下面我们就来详细了解一下这些产品。

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产品概述

ISL9V5036S3ST、ISL9V5036S3ST - F085C和ISL9V5036P3 - F085是新一代的IGBT，采用(D^{2}) - Pak（TO - 263）和TO - 220塑料封装，在这些封装形式下具有出色的SCIS（自钳位电感开关）能力。这些器件专为汽车点火电路设计，特别是作为线圈驱动器使用。其内部集成的二极管能够提供电压钳位功能，无需额外的外部组件。此外，ECOSPARK器件还可以根据特定的钳位电压进行定制，如果有相关需求，可以联系最近的onsemi销售办事处获取更多信息。

突出特性

高能量处理能力

在(T_{J}=25^{circ} C)时，SCIS能量可达500 mJ，这意味着该器件能够承受较高的电感负载，在点火电路中可靠地工作，确保点火能量的稳定释放。

逻辑电平栅极驱动

逻辑电平栅极驱动使得该IGBT可以方便地与数字电路接口，降低了驱动电路的设计复杂度，提高了系统的集成度和可靠性。

汽车级认证

产品通过了AEC - Q101认证，并且具备PPAP（生产件批准程序）能力，符合汽车行业的严格质量和可靠性标准，能够在恶劣的汽车环境中稳定工作。

环保设计

这些器件无铅，并且符合RoHS（有害物质限制指令）标准，体现了环保理念，顺应了电子行业的发展趋势。

产品参数

最大额定值

参数描述	符号	值	单位
集电极 - 发射极击穿电压((I_{C}=1 ~mA))	BVCER	390	V
发射极 - 集电极电压（反向电池条件，(I_{C}=10 ~mA)）		24	V
(T{J}=25^{circ} C)，(I{SCIS}=38.5 ~A)，(L=670 mu Hy)时的SCIS能量	ESCIS25	500	mJ
(T{J}= 150^{circ}C)，(I{SCIS} = 30A)，(L = 670mu Hy)时的SCIS能量	ESCIS150	300	mJ
(T_{C}=25^{circ} C)时的连续集电极电流	IC25	46
(T_{C}=110^{circ} C)时的连续集电极电流	IC110
连续栅极 - 发射极电压		±10
(T_{C}=25^{circ} C)时的总功耗	PD
热阻系数		1.67	W/°C
工作结温范围	TJ	-40 to 175	°C
存储结温范围	TSTG		°C
焊接时最大引线温度（离外壳1.6 mm处，持续10 s）		300	°C
焊接时封装主体最大温度（持续10 s）	Tpkg		°C
100 pF、1500 Ω下的静电放电电压	ESD	4

在实际设计中，必须确保器件的工作条件不超过这些最大额定值，否则可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。大家在使用时有没有遇到过因为参数超出范围而导致器件损坏的情况呢？

电气特性

关态特性

• 集电极 - 发射极击穿电压BVCER：在(IC = 2 mA)，(VGE = 0 V)，(RG = 1 k)，(TJ = -40)至(150^{circ}C)的条件下，范围为330 - 390 V。
• 集电极 - 发射极击穿电压BVCES：在(IC = 10 mA)，(VGE = 0 V)，(RG = 0)，(TJ = -40)至(150^{circ}C)的条件下，范围为360 - 420 V。
• 发射极 - 集电极击穿电压BVECS：在(IC = -75 mA)，(VGE = 0 V)，(TJ = 25^{circ}C)时为30 V。
• 栅极 - 发射极击穿电压BVGES：在(IGES = ±2 mA)时，范围为±12 - ±14 V。
• 集电极 - 发射极泄漏电流ICER：在(VCER = 250 V)，(RG = 1 k)，(TC = 25°C)时最大为25 A，(TC = 150°C)时最大为1 mA。
• 发射极 - 集电极泄漏电流IECS：在(VEC = 24 V)，(TC = 25°C)时为1 mA，(TC = 150°C)时最大为40。
• 串联栅极电阻R1：典型值为75Ω。
• 栅极 - 发射极电阻R2：范围为10 - 30 kΩ。

开态特性

• 集电极 - 发射极饱和电压VCE(SAT)：在(IC = 10 A)，(VGE = 4.0 V)，(TC = 25°C)时，范围为1.17 - 1.60 V；在(IC = 15 A)，(VGE = 4.5 V)，(TC = 150°C)时，范围为 - 1.50 - 1.80 V。

动态特性

• 栅极电荷QG(ON)：在(IC = 10 A)，(VCE = 12 V)，(VGE = 5 V)，(TC = 25°C)时为32 nC。
• 栅极 - 发射极阈值电压VGE(TH)：在(ICE = 1.0 mA)，(VCE = VGE)，(TC = 150°C)时，范围为0.75 - 1.8。
• 栅极 - 发射极平台电压VGEP：在(IC = 10 A)，(VCE = 12 V)时为3.0 V。

开关特性

• 电流导通延迟时间（电阻性负载）td(ON)R：在(VCE = 14 V)，(RL = 1)，(VGE = 5 V)，(RG = 1 k)，(TJ = 25°C)时，范围为0.7 - 4 s。
• 电流上升时间（电阻性负载）trR：范围为 - 2.1 - 7。
• 电流关断延迟时间（电感性负载）td(OFF)L：在(VCE = 300 V)，(L = 2 mH)，(VGE = 5 V)，(RG = 1 k)，(TJ = 25°C)时，范围为10.8 - 15。
• 电流下降时间（电感性负载）tfL：范围为 - 2.8 - 15。
• 自钳位电感开关SCIS：在(TJ = 25°C)，(L = 670 H)，(RG = 1 k)，(VGE = 5 V)时最大为500 mJ。

这些电气特性为我们在设计电路时提供了重要的参考依据，不同的参数会对电路的性能产生不同的影响，大家在设计时是如何根据这些参数进行电路优化的呢？

典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，如自钳位电感开关电流与时间、电感的关系曲线，集电极 - 发射极导通电压与结温、集电极电流的关系曲线，阈值电压与结温的关系曲线等。这些曲线直观地展示了器件在不同条件下的性能变化，有助于我们更好地理解和应用该器件。在实际设计中，结合这些曲线可以更准确地预测器件的工作状态，优化电路设计。大家在使用这些曲线时有没有发现什么规律或者特殊的应用场景呢？

测试电路和波形

提供了电感开关测试电路、(t{ON})和(t{OFF})开关测试电路、能量测试电路以及相应的能量波形。这些测试电路和波形对于验证器件的性能和功能非常重要，工程师可以根据这些信息进行实际的电路测试和调试，确保器件在实际应用中能够正常工作。大家在进行电路测试时，会重点关注哪些测试电路和波形呢？

热模型

文档中给出了SPICE和SABER热模型。在设计过程中，热管理是一个关键的问题，热模型可以帮助我们模拟器件在不同工作条件下的温度分布，提前进行热设计和优化，避免因过热导致器件性能下降或损坏。大家在热设计中使用过这些热模型吗？效果如何呢？

封装和订购信息

这些器件有不同的封装形式，如ISL9V5036S3ST采用D2PAK - 3（TO - 263，3 - 引脚）封装，800个/卷带包装；ISL9V5036P3 - F085采用TO - 220 - 3LD封装，50个/管装。同时需要注意的是，ISL9V5036S3ST - F085C已停产，不建议用于新设计。在选择器件时，要根据实际的应用场景和需求来选择合适的封装和包装形式。大家在选择封装时会考虑哪些因素呢？

总的来说，onsemi的ECOSPARK Ignition IGBT在汽车点火电路中具有很大的优势，其出色的性能和丰富的特性为工程师提供了可靠的选择。在实际应用中，我们需要充分了解这些器件的参数和特性，结合具体的设计需求进行合理的选型和设计。大家在使用类似的IGBT器件时有什么经验或者遇到过什么问题，欢迎交流分享。