650V、75A场截止型沟槽IGBT：FGH75T65UPD与FGH75T65UPD - F155的技术剖析

在电子工程师的日常设计工作中，功率半导体器件的选择至关重要，它直接影响着整个系统的性能和可靠性。今天，我们就来深入剖析安森美（onsemi）推出的两款场截止型沟槽IGBT——FGH75T65UPD和FGH75T65UPD - F155，看看它们在实际应用中能为我们带来哪些优势。

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一、产品概述

FGH75T65UPD和FGH75T65UPD - F155采用了创新的场截止型沟槽IGBT技术，专为太阳能逆变器、UPS、电焊机和数字发电机等应用而设计，这些应用对低导通和开关损耗有着极高的要求。

二、产品特性

1. 温度特性

• 高结温承受能力：最大结温可达175°C，这使得器件在高温环境下也能稳定工作，大大提高了系统的可靠性。
• 正温度系数：具有正温度系数，便于多个器件并联工作，能有效避免热集中问题，提高系统的整体性能。

2. 电气特性

• 高电流能力：具备高电流能力，在不同温度下都能提供稳定的电流输出。在TC = 25°C时，集电极电流IC可达150 A；在TC = 100°C时，IC为75 A。
• 低饱和电压：典型饱和电压VCE(sat)在IC = 75 A时为1.65 V，能有效降低导通损耗，提高系统效率。
• 高输入阻抗：高输入阻抗特性使得器件在控制电路中易于驱动，减少了驱动电路的设计复杂度。
• 参数分布紧凑：参数分布紧凑，保证了器件性能的一致性，有利于批量生产和系统设计。

3. 可靠性特性

• 短路耐受能力：在25°C时，短路耐受时间大于5 s，这为系统在短路故障时提供了可靠的保护，提高了系统的安全性。
• 环保合规：这些器件无铅且符合RoHS标准，符合环保要求。

三、绝对最大额定值

了解器件的绝对最大额定值对于正确使用器件至关重要。以下是FGH75T65UPD和FGH75T65UPD - F155的主要绝对最大额定值：	描述	符号	额定值	单位
集电极 - 发射极电压	VCES	650	V
栅极 - 发射极电压	VGES	±20	V
瞬态栅极 - 发射极电压		±25	V
集电极电流（TC = 25°C）	IC	150	A
集电极电流（TC = 100°C）		75	A
脉冲集电极电流	ICM	225	A
钳位电感负载电流（TC = 25°C）	ILM	225	A
二极管正向电流（TC = 25°C）	IF	75	A
二极管正向电流（TC = 100°C）		50	A
脉冲二极管最大正向电流	IFM	225	A
最大功耗（TC = 25°C）	PD	375	W
最大功耗（TC = 100°C）		187	W
短路耐受时间（TC = 25°C）	SCWT	5	s
工作结温	TJ	-55 至 +175	°C
储存温度范围	Tstg	-55 至 +175	°C
焊接用最大引脚温度（距外壳1/8”，5秒）	TL	300	°C

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

四、热特性

热特性对于功率器件的性能和寿命有着重要影响。该器件的热特性参数如下：	参数	符号	典型值	最大值	单位
IGBT结 - 壳热阻	RJC(IGBT)		0.40	°C/W
二极管结 - 壳热阻	RJC(Diode)		0.86	°C/W
结 - 环境热阻	RJA		40	°C/W

了解这些热阻参数，我们可以更好地设计散热系统，确保器件在正常温度范围内工作。

五、电气特性

1. IGBT电气特性

• 关断特性：包括集电极 - 发射极击穿电压BVCES、集电极截止电流ICES和栅 - 发射极泄漏电流IGES等参数。
• 导通特性：如栅 - 发射极阈值电压VGE(th)和集电极 - 发射极饱和电压VCE(sat)。
• 动态特性：涵盖输入电容Cies、输出电容Coes、反向传输电容Cres等电容参数，以及开关特性，如开通延迟时间td(on)、上升时间tr、关断延迟时间td(off)和下降时间tf等。
• 开关损耗：包括开通开关损耗Eon、关断开关损耗Eoff和总开关损耗Ets。

2. 二极管电气特性

主要包括二极管正向电压VFM、反向恢复能量Erec、反向恢复时间trr和反向恢复电荷Qrr等参数。

这些电气特性参数为我们在电路设计中评估器件性能提供了重要依据。在实际应用中，我们需要根据具体的电路要求，合理选择和使用这些参数。

六、典型性能特性

文档中给出了一系列典型性能特性曲线，包括输出特性、饱和电压特性、电容特性、开关特性等。这些曲线直观地展示了器件在不同条件下的性能表现，有助于我们深入了解器件的工作特性。例如，从输出特性曲线可以看出器件在不同栅极电压和温度下的电流 - 电压关系；从开关特性曲线可以分析器件的开关速度和开关损耗等。

在实际设计中，我们可以根据这些曲线来优化电路参数，提高系统的性能。比如，通过调整栅极电阻，可以改善器件的开关特性，降低开关损耗。

七、封装与订购信息

1. 封装形式

采用TO - 247 - 3LD封装，这种封装具有良好的散热性能和机械稳定性，适合功率器件的应用。

2. 订购信息

部件编号	顶部标记	封装	包装方法	卷盘尺寸	胶带宽度	数量
FGH75T65UPD	FGH75T65UPD	TO - 247 - 3	管装	N/A	N/A	30
FGH75T65UPD - F155	FGH75T65UPD	TO - 247 - 3	管装	N/A	N/A	30

在订购时，我们需要根据实际需求选择合适的部件编号和包装形式。

八、总结

FGH75T65UPD和FGH75T65UPD - F155这两款场截止型沟槽IGBT凭借其优异的性能特性，在太阳能逆变器、UPS、数字发电机等应用中具有很大的优势。作为电子工程师，我们在设计电路时，需要充分了解器件的各项特性，结合实际应用需求，合理选择和使用这些器件，以实现系统的高性能和高可靠性。

大家在使用这些器件的过程中，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。