探索 onsemi FGH60T65SQD - F155 IGBT：高效性能与广泛应用

在电子工程领域，IGBT（绝缘栅双极晶体管）一直是电力电子设备中的关键组件。今天，我们将深入探讨 onsemi 推出的 FGH60T65SQD - F155 IGBT，看看它有哪些独特的特性和应用场景。

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产品概述

onsemi 的 FGH60T65SQD - F155 采用了新型场截止 IGBT 技术，属于场截止第四代 IGBT 系列。该系列专为太阳能逆变器、UPS、电焊机、电信、ESS（储能系统）和 PFC（功率因数校正）等应用而设计，这些应用对低传导和开关损耗有着极高的要求。

产品特性

温度与电流性能

• 高结温承受能力：最大结温可达 175°C，这使得该 IGBT 在高温环境下仍能稳定工作，大大拓展了其应用范围。
• 正温度系数：具有正温度系数，便于进行并联操作，提高了系统的灵活性和可靠性。
• 高电流能力：在不同温度条件下，能够承受较高的电流。例如，在 (T_C < 25°C) 时，集电极电流 (I_C) 可达 120A；在 (T_C < 100°C) 时，(I_C) 为 60A。

电气性能

• 低饱和电压：在 (IC = 60A) 时，典型的集电极 - 发射极饱和电压 (V{CE(sat)} = 1.6V)，这有助于降低功耗，提高能源效率。
• 高输入阻抗：高输入阻抗使得该 IGBT 对驱动电路的要求较低，简化了电路设计。
• 快速开关：具备快速开关特性，能够减少开关损耗，提高系统的工作效率。
• 参数分布紧凑：参数分布紧凑，保证了产品的一致性和稳定性。

环保特性

该器件为无铅产品，符合 RoHS 标准，体现了 onsemi 在环保方面的考虑。

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和设计电路至关重要。以下是 FGH60T65SQD - F155 的一些关键绝对最大额定值：	符号	描述	FGH60T65SQD - F155	单位
(V_{CES})	集电极 - 发射极电压	650	V
(V_{GES})	栅极 - 发射极电压	±20	V
(I_C)	集电极电流（(T_C < 25°C)）	120	A
(I_C)	集电极电流（(T_C < 100°C)）	60	A
(P_D)	最大功耗（(T_C < 25°C)）	333	W
(P_D)	最大功耗（(T_C < 100°C)）	167	W
(T_J)	工作结温范围	-55 至 +175	°C
(T_{STG})	存储温度范围	-55 至 +175	°C

需要注意的是，超过这些额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

电气特性

IGBT 电气特性

在 (T_C = 25°C) 的条件下，该 IGBT 具有以下重要电气特性：

• 截止特性：集电极 - 发射极击穿电压 (BVCES) 在 (V_{GE} = 0V)，(IC = 1mA) 时为 650V；集电极截止电流 (ICES) 在 (V{CE} = V{CES})，(V{GE} = 0V) 时为 250μA。
• 导通特性：栅极 - 发射极阈值电压 (V_{GE(th)}) 在 (IC = 60mA)，(V{CE} = V{GE}) 时，典型值为 2.6 - 4.5V；集电极 - 发射极饱和电压 (V{CE(sat)}) 在 (IC = 60A)，(V{GE} = 15V) 时，典型值为 1.6V。
• 动态特性：输入电容 (C{ies}) 典型值为 3813pF，输出电容 (C{oes}) 在 (V{CE} = 30V)，(V{GE} = 0V)，(f = 1MHz) 时为 90pF，反向传输电容 (C_{res}) 典型值为 13pF。
• 开关特性：在不同测试条件下，开关时间和开关损耗各有不同。例如，在 (V_{CC} = 400V)，(I_C = 30A)，(RG = 4.7Ω)，(V{GE} = 15V)，感性负载，(T_C = 175°C) 的条件下，开通延迟时间 (Td(on)) 为 20.8ns，关断延迟时间 (Td(off)) 为 106ns，开通开关损耗 (Eon) 为 942μJ，关断开关损耗 (Eoff) 为 386μJ，总开关损耗 (Ets) 为 1328μJ。

二极管电气特性

在 (TC = 25°C) 的条件下，二极管的正向电压 (V{FM}) 在 (IF = 30A) 时，典型值为 2.3 - 2.7V；反向恢复能量 (E{rec}) 在 (I_F = 30A)，(dI_F/dt = 200A/μs)，(T_C = 175°C) 时为 50μJ；反向恢复时间 (Trr) 在 (T_C = 25°C) 时为 34.6ns，在 (TC = 175°C) 时为 197ns；反向恢复电荷 (Q{rr}) 在 (T_C = 25°C) 时为 58.6nC，在 (T_C = 175°C) 时为 810nC。

典型特性

文档中提供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。这些曲线有助于工程师更好地了解器件在不同条件下的性能表现，从而进行更优化的电路设计。例如，通过观察饱和电压与温度、电流的关系曲线，可以合理选择工作点，降低功耗；通过开关特性曲线，可以优化开关频率和驱动电路，减少开关损耗。

封装与订购信息

FGH60T65SQD - F155 采用 TO - 247 - 3LD 封装，包装方式为管装，每管数量为 30 个。在订购时，可参考数据手册第 2 页的详细订购和运输信息。

应用领域

由于其优异的性能，FGH60T65SQD - F155 适用于多种应用场景，如太阳能逆变器、UPS、电焊机、电信设备、ESS 和 PFC 等。在这些应用中，该 IGBT 能够有效地降低功耗，提高系统效率，为设备的稳定运行提供保障。

作为电子工程师，在设计电路时，我们需要综合考虑器件的各种特性和应用场景，合理选择和使用器件。那么，在实际应用中，你是否遇到过类似 IGBT 的选型和使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。