FGD5T120SH：1200V、5A FS Trench IGBT的技术解析

从Fairchild到ON Semiconductor

Fairchild Semiconductor如今已成为ON Semiconductor的一部分。随着整合的进行，部分Fairchild可订购的部件编号为满足ON Semiconductor系统要求需要更改，例如Fairchild部件编号中的下划线“_”需改为破折号“ - ”。大家可通过ON Semiconductor官网（www.onsemi.com）核实更新后的设备编号。

文件下载：FGD5T120SH-D.pdf

FGD5T120SH IGBT的特性

先进技术与性能优势

FGD5T120SH采用了新颖的场截止IGBT技术，属于场截止第三代IGBT系列。其具备FS Trench技术、正温度系数和高速开关的特点，饱和电压低（$V{CE (sat) }=2.9 ~V @ I{C}=5 ~A$），所有部件都经过$I_{LM}(1)$测试，并且具有高输入阻抗，还符合RoHS标准。

应用领域广泛

这款IGBT适用于多种场景，包括浪涌电流限制、照明以及家用电器等领域。在这些应用中，它能凭借自身特性提供稳定的性能。

关键参数解读

绝对最大额定值

Symbol	Description	FGD5T120SH	Unit
V CES	集电极 - 发射极电压	1200	V
V GES	栅极 - 发射极电压	±25	V
瞬态栅极 - 发射极电压		±30	V
I C	集电极电流（$T_C = 25^{circ}C$）	10	A
集电极电流（$T_C = 100^{circ}C$）	5	A
I LM (1)	钳位电感负载电流（$T_C = 25^{circ}C$）	12.5	A
I CM (2)	脉冲集电极电流	12.5	A
P D	最大功耗（$T_C = 25^{circ}C$）	69	W
最大功耗（$T_C = 100^{circ}C$）	28	W
T J	工作结温	-55 to +150	$^{circ}C$
T stg	储存温度范围	-55 to +150	$^{circ}C$
T L	焊接时最大引脚温度（距外壳1/8英寸，5秒）	300	$^{circ}C$

热特性

Symbol	Parameter	FGD5T120SH	Unit
R θ JC (IGBT)	结到外壳的热阻（最大）	1.8	$^{circ}C / W$
R θ JA	结到环境的热阻（最大）	50	$^{circ}C / W$

电气特性

关断特性

• 集电极 - 发射极击穿电压$BV{CES}$在$V{GE} = 0 V$，$I_{C} = 250 mu A$时为1200V。
• 击穿电压的温度系数$Delta BV_{CES} / Delta TJ$在$V{GE} = 0 V$，$I_{C} = 250 mu A$时典型值为1.2 $V/^{circ}C$。
• 集电极截止电流$I{CES}$在$V{CE} = V{CES}$，$V{GE} = 0 V$时最大为250 $mu A$。
• 栅 - 发射极泄漏电流$I{GES}$在$V{GE} = V{GES}$，$V{CE} = 0 V$时最大为± 400 nA。

导通特性

• 栅 - 发射极阈值电压$V{GE(th)}$在$I{C} = 5 mA$，$V{CE} = V{GE}$时，最小值为2.5V，典型值为3.5V，最大值为4.5V。
• 集电极 - 发射极饱和电压$V{CE(sat)}$在$I{C} = 5 A$ ，$V{GE} = 15 V$时，典型值为2.9V，最大值为3.6V；在$I{C} = 5 A$ ，$V{GE} = 15 V$，$T{C} = 150^{circ}C$时，典型值为4.5V。

动态特性

• 输入电容$C{ies}$在$V{CE} = 30 V$ ，$V_{GE} = 0 V$，$f = 1 MHz$时典型值为209 pF。
• 输出电容$C_{oes}$典型值为11 pF。
• 反向传输电容$C_{res}$典型值为2 pF。

开关特性

在不同温度下，开关特性有所不同。例如，在$V{CC} = 600 V$，$I{C} = 5 A$，$R{G} = 30 Omega$ ，$V{GE} = 15 V$，电感负载条件下：

• $T{C} = 25^{circ}C$时，导通延迟时间$T{d(on)}$典型值为4.8 ns，上升时间$T{r}$典型值为20.8 ns，关断延迟时间$T{d(off)}$典型值为24.8 ns，下降时间$T{f}$典型值为104 ns，导通开关损耗$E{on}$典型值为247 $mu J$，关断开关损耗$E{off}$典型值为94 $mu J$，总开关损耗$E{ts}$典型值为341 $mu J$。
• $T{C} = 150^{circ}C$时，导通延迟时间$T{d(on)}$典型值为4.8 ns，上升时间$T{r}$典型值为40 ns，关断延迟时间$T{d(off)}$典型值为25.6 ns，下降时间$T{f}$典型值为134 ns，导通开关损耗$E{on}$典型值为393 $mu J$，关断开关损耗$E{off}$典型值为114 $mu J$，总开关损耗$E{ts}$典型值为507 $mu J$。

此外，总栅极电荷$Q{g}$在$V{CC} = 600 V$，$I{C} = 5 A$，$V{GE} = 15 V$时典型值为6.7 nC，栅 - 发射极电荷$Q{ge}$典型值为1.8 nC，栅 - 发射极电荷$Q{gc}$典型值为2.6 nC。

封装与订购信息

Device Marking	Device	Package	Reel Size	Tape Width	Qty per Tube
FGD5T120SH	FGD5T120SH	TO - 252 A03	380 mm	16 mm	2500

典型性能特性与机械尺寸

文档中还给出了一系列典型性能特性图，如典型输出特性、典型饱和电压、传输特性等。同时，提供了TO252（D - PAK）封装的机械尺寸图，但需注意，封装图纸可能会随时更改，大家可访问Fairchild Semiconductor的在线包装区域获取最新图纸。

其他重要信息

商标与知识产权

ON Semiconductor拥有众多专利、商标、版权等知识产权，其产品/专利覆盖列表可在www.onsemi.com/site/pdf/Patent - Marking.pdf查看。

免责声明与授权使用

ON Semiconductor保留对产品进行更改的权利，且不承担产品应用或使用中的任何责任。该产品不适合用于生命支持系统、FDA Class 3医疗设备等特定应用，除非得到书面批准。

反假冒政策

Fairchild Semiconductor采取了强有力的措施来防止假冒产品，建议大家从Fairchild或其授权经销商处购买产品，以确保产品的质量和可追溯性。

产品状态定义

产品状态分为提前信息（Formative / In Design）、初步（First Production）、无需标识（Full Production）和过时（Not In Production），不同状态对应不同的产品阶段和数据特点。

在实际设计中，电子工程师们需要综合考虑这些参数和特性，根据具体的应用场景选择合适的IGBT。大家在使用FGD5T120SH时，有没有遇到过什么特别的问题或者有独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。