深入剖析FGHL75T65MQDT：650V、75A场截止沟槽IGBT

在电力电子领域，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）一直扮演着至关重要的角色。今天我们要详细探讨的是安森美（onsemi）推出的FGHL75T65MQDT，一款采用场截止第四代中速IGBT技术，并与全额定电流二极管共封装的产品。

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产品特点

高性能参数

• 高结温能力：最大结温可达TJ = 175°C，这使得该IGBT在高温环境下也能稳定工作，大大拓展了其应用范围。
• 正温度系数：具有正温度系数，方便进行并联操作，能有效避免因温度差异导致的电流不均衡问题。
• 高电流能力：具备高电流承载能力，能够满足多种高功率应用的需求。
• 低饱和电压：典型饱和电压VCE(Sat) = 1.45 V（@IC = 75 A），降低了导通损耗，提高了能源转换效率。
• 全面测试：100%的部件都经过ILM测试，保证了产品的质量和可靠性。
• 优化开关特性：开关过程平滑且经过优化，减少了开关损耗，提高了系统的整体性能。
• 参数分布紧密：参数分布紧密，保证了产品的一致性和稳定性。
• 环保合规：符合RoHS标准，满足环保要求。

典型应用

该产品适用于多种典型应用场景，如太阳能逆变器、UPS（不间断电源）、ESS（储能系统）、PFC（功率因数校正）和转换器等。这些应用都对功率器件的性能和可靠性有较高要求，FGHL75T65MQDT凭借其出色的特性能够很好地满足这些需求。

产品规格

最大额定值

额定值	符号	值	单位
集电极 - 发射极电压	VCES	650	V
栅极 - 发射极电压（瞬态）	VGES	±20 / ±30	V
集电极电流（@TC = 25°C）	IC	80	A
集电极电流（@TC = 100°C）	IC	75	A
脉冲集电极电流（注2）	ILM	300	A
脉冲集电极电流（注3）	ICM	300	A
二极管正向电流（@TC = 25°C）	IF	80	A
二极管正向电流（@TC = 100°C）	IF	75	A
脉冲二极管最大正向电流	IFM	300	A
最大功耗（@TC = 25°C）	PD	375	W
最大功耗（@TC = 100°C）	PD	188	W
工作结温和存储温度范围	TJ, TSTG	-55 to +175	°C
焊接用最大引脚温度（距外壳1/8″，5 s）	TL	260	°C

需要注意的是，超过最大额定值表中列出的应力可能会损坏器件。如果超过这些限制，不能保证器件的功能，可能会发生损坏并影响可靠性。

热特性

额定值	符号	值	单位
IGBT结 - 壳热阻	RJC	0.40	°C/W
二极管结 - 壳热阻	RJC	0.60	°C/W
结 - 环境热阻	RJA	40	°C/W

热特性对于功率器件的性能和可靠性至关重要。合理的热阻设计能够确保器件在工作过程中有效地散热，避免因过热导致的性能下降或损坏。

电气特性

关断特性

• 集电极 - 发射极击穿电压：VGE = 0 V，IC = 1 mA时，BVCES为650 V。
• 击穿电压温度系数：VGE = 0 V，IC = 1 mA时，温度系数为0.6 V/°C。
• 集电极 - 发射极截止电流：VGE = 0 V，VCE = 650 V时，ICES最大为250 μA。
• 栅极泄漏电流：VGE = 20 V，VCE = 0 V时，IGES最大为±400 nA。

导通特性

• 栅极 - 发射极阈值电压：VGE = VCE，IC = 75 mA时，VGE(th)范围为3.0 - 6.0 V。
• 集电极 - 发射极饱和电压：VGE = 15 V，IC = 75 A，TJ = 25°C时，VCE(sat)典型值为1.45 V；TJ = 150°C时，典型值为1.65 V。

动态特性

• 输入电容：VCE = 30 V，VGE = 0 V，f = 1 MHz时，Cies典型值为4954 pF。
• 输出电容：Coes典型值为163 pF。
• 反向传输电容：Cres典型值为14 pF。
• 栅极总电荷：VCE = 400 V，IC = 75 A，VGE = 15 V时，Qg典型值为149 nC。
• 栅极 - 发射极电荷：Qge典型值为27 nC。
• 栅极 - 集电极电荷：Qgc典型值为34 nC。

开关特性（感性负载）

不同条件下的开关特性如下表所示：	条件	开通延迟时间td(on) (ns)	上升时间tr (ns)	关断延迟时间td(off) (ns)	下降时间tf (ns)	开通开关损耗Eon (mJ)	关断开关损耗Eoff (mJ)	总开关损耗Ets (mJ)
TC = 25°C, VCC = 400 V, IC = 37.5 A, RG = 4.7, VGE = 15 V	-	22	-	21	-	0.86	-
TC = 25°C, VCC = 400 V, IC = 75 A, RG = 4.7, VGE = 15 V	-	24	-	46	-	2.35	-
TC = 150°C, VCC = 400 V, IC = 37.5 A, RG = 4.7, VGE = 15 V	-	22	-	22	-	1.43	-
TC = 150°C, VCC = 400 V, IC = 75 A, RG = 4.7, VGE = 15 V	-	24	-	50	-	3.24	-

二极管特性

• 二极管正向电压：IF = 75 A，TJ = 25°C时，VFM典型值为1.65 V；TJ = 150°C时，典型值为1.55 V。

二极管开关特性（感性负载）

不同条件下的二极管开关特性如下表所示：	条件	反向恢复能量Erec (J)	二极管反向恢复时间Trr (ns)	二极管反向恢复电荷Qrr (nC)
TC = 25°C, VCE = 400 V, IF = 37.5 A, dIF/dt = 1000 A/μs	-	58	-
TC = 25°C, VCE = 400 V, IF = 75 A, dIF/dt = 1000 A/μs	-	107	-
TC = 150°C, VCE = 400 V, IF = 37.5 A, dIF/dt = 1000 A/μs	-	151	-
TC = 150°C, VCE = 400 V, IF = 75 A, dIF/dt = 1000 A/μs	-	171	-

典型特性曲线

文档中还给出了一系列典型特性曲线，包括输出特性、饱和电压特性、转移特性、电容特性、栅极电荷特性、安全工作区（SOA）特性、开关特性与栅极电阻和集电极电流的关系、开关损耗与栅极电阻和集电极电流的关系、正向特性、反向恢复电流、反向恢复时间、存储电荷以及IGBT和二极管的瞬态热阻抗等。这些曲线能够帮助工程师更直观地了解该产品在不同条件下的性能表现，从而更好地进行电路设计和优化。

封装与订购信息

该产品采用TO - 247 - 3L封装，每管30个单位。标记图中包含了安森美标志、组装工厂代码、日期代码和批次追溯代码等信息。

总结

FGHL75T65MQDT是一款性能出色的场截止沟槽IGBT，具有高结温、低饱和电压、优化开关特性等优点，适用于多种高功率应用场景。在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求，结合产品的各项特性和参数，进行合理的电路设计和优化，以充分发挥该产品的性能优势。同时，要注意遵循产品的最大额定值和使用条件，确保器件的可靠性和稳定性。大家在使用这款产品时，有没有遇到过什么特别的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。