Onsemi FGY75T120SQDN 1200V 75A超场截止IGBT深度解析

在电子工程师的日常设计工作中，绝缘栅双极晶体管（IGBT）是不可或缺的关键元件，广泛应用于各类电力电子设备。今天，我们来深入探讨Onsemi公司的FGY75T120SQDN超场截止IGBT，看看它有哪些独特之处。

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一、IGBT概述

FGY75T120SQDN是一款1200V、75A的IGBT，采用了坚固且经济高效的超场截止沟槽结构，在开关应用中表现卓越。它不仅具备低导通态电压，还能将开关损耗降至最低，非常适合UPS（不间断电源）和太阳能应用。此外，该器件还集成了一个具有低正向电压的软快速续流二极管。

二、产品特性

（一）先进技术

它运用了极其高效的沟槽场截止技术，这种技术能够有效提升器件的性能。其最大结温可达(T_{J}=175^{circ}C)，这意味着它能在较高温度环境下稳定工作，适应一些较为恶劣的工况。

（二）低饱和电压

低饱和电压是该IGBT的一大亮点。在(I{C}=75A)时，典型饱和电压(V{CE(sat)}=1.7V) ，能够降低导通损耗，提高能源转换效率。

（三）软快速反向恢复二极管

软快速反向恢复二极管经过优化，适用于高速开关应用。它可以减少开关过程中的电压尖峰和电磁干扰，提高系统的稳定性和可靠性。

（四）环保合规

该产品符合RoHS标准，这对于注重环保和可持续发展的设计来说是一个重要的考量因素。

三、绝对最大额定值

Symbol	Parameter	Value	Unit
V CES	Collector to Emitter Voltage	1200	V
V GES	Gate to Emitter Voltage	± 20	V
Transient Gate to Emitter Voltage	± 30	V
I C	Collector Current @ T C = 25 ° C	150	A
Collector Current @ T C = 100 ° C	75	A
I LM (1)	Pulsed Collector Current @ T C = 25 ° C	300	A
I CM (2)	Pulsed Collector Current	300	A
I F	Diode Forward Current @ T C = 25 ° C	150	A
Diode Forward Current @ T C = 100 ° C	75	A
I FM	Pulsed Diode Max. Forward Current	300	A
P D	Maximum Power Dissipation @ T C = 25 ° C @ T C = 100 ° C	790 395	W
T J	Operating Junction Temperature	−55 to +175	° C
T stg	Storage Temperature Range	−55 to +175	° C
T L	Maximum Lead Temp. for soldering Purposes, 1/8 ″ from case for 5 s	300	° C

从这些参数中我们可以看出，该IGBT在电压、电流和温度等方面都有明确的限制。工程师在设计时必须严格遵守这些额定值，否则可能会导致器件损坏，影响系统的可靠性。大家在实际应用中，是否遇到过因为超过额定值而导致器件损坏的情况呢？

四、热特性

Symbol		Value	Unit
RBC (IGBT)	Thermal Resistance, Junction to Case, Max.	0.19	°C/W
RAUC (Diode)	Thermal Resistance, Junction to Case, Max.		°C/W
RUA	Thermal Resistance, Junction to Ambient, Max.	40	°C/W

热特性对于IGBT的性能和可靠性至关重要。较低的热阻意味着器件能够更有效地散热，从而降低结温，延长使用寿命。在设计散热系统时，我们需要根据这些热阻参数来选择合适的散热方式和散热器件。那么，大家在设计散热系统时，通常会采用哪些方法呢？

五、电气特性

（一）IGBT电气特性

IGBT的电气特性包括击穿电压、漏电流、阈值电压、饱和电压、电容特性和开关特性等。

• 击穿电压：(BVCES)为1200V，这表明该IGBT能够承受较高的电压。
• 阈值电压：(V{GE(th)})在(I{C}=400 mu A)，(V{C E}=V{G E})时，范围为4.5 - 6.5V。
• 饱和电压：在不同的电流和温度条件下，(V{CE(sat)})有所不同。例如，在(I{C}=75A)，(V{GE}=15V)，(T{C}=25^{circ}C)时，最大饱和电压为1.95V；在(I{C}=75A)，(V{GE}=15V)，(T_{C}=175^{circ}C)时，饱和电压为2.3V。
• 电容特性：输入电容(C{ies})在(V{CE}=20V)，(V{GE}=0V)，(f = 1MHz)时为9060pF；输出电容(C{oes})为242pF；反向传输电容(C_{res})为137pF。
• 开关特性：包括开通延迟时间、上升时间、关断延迟时间和下降时间等。例如，在(V{C C}=600V)，(I{C}=75A)，(R{G}=10 Omega)，(V{G E}=15V)，(T_{C}=25^{circ}C)的条件下，开通延迟时间为56ns，上升时间为80ns，关断延迟时间为364ns，下降时间为88ns。

（二）二极管电气特性

二极管的电气特性主要包括正向电压、反向恢复时间和反向恢复电荷等。在(I{F}=75A)，(T{C}=175^{circ}C)时，二极管的正向电压有相应的参数；反向恢复时间在(V{R}=600V)，(I{F}=75A)，(dl_{F} / dt = 500A/μs)时也有明确的数值。

这些电气特性是我们在设计电路时需要重点关注的参数，它们直接影响着IGBT和二极管的性能和工作状态。大家在实际应用中，是如何根据这些电气特性来选择合适的工作条件的呢？

六、典型特性

文档中给出了一系列典型特性曲线，包括输出特性、饱和电压特性、电容特性、开关特性等。这些曲线能够直观地展示IGBT在不同条件下的性能表现。例如，通过输出特性曲线，我们可以了解到IGBT在不同集电极电流和电压下的工作状态；通过开关特性曲线，我们可以分析开关过程中的损耗和时间参数。在实际设计中，我们可以根据这些典型特性曲线来优化电路设计，提高系统的性能。大家在使用这些典型特性曲线时，有没有发现一些有趣的现象或者规律呢？

七、封装和订购信息

该IGBT采用TO - 247 - 3LD封装，封装尺寸有详细的标注。在订购时，需要注意具体的型号和包装信息，比如每管30个的包装方式。同时，文档中也提醒了大家要注意器件的标记信息，不同的标记可能代表不同的含义。

Onsemi的FGY75T120SQDN超场截止IGBT是一款性能优异、特性丰富的器件。在设计过程中，我们需要充分了解其各项参数和特性，合理选择工作条件，以确保系统的可靠性和性能。希望通过本文的介绍，能帮助大家更好地认识和应用这款IGBT。大家在使用这款IGBT或者其他类似器件时，有没有遇到过什么问题或者有什么经验可以分享呢？欢迎在评论区留言交流。