高效能IGBT為高功率應用加把勁
2018-5-8 來源：安森美半導體 作者：-
IGBT（Insulated-Gate Bipolar Transistor）是電源應用中相當常見的器件，可用于交流電的電機控制輸出。由安森美半導體（ON Semiconductor）所推出的TO247-4L IGBT將可為相關(guān)應用提供更高的效能與更佳的成本效益，究竟它是如何辦到的？讓我們來進一步深入了解。
通過TO-247-4L IGBT封裝減少Eon損耗
IGBT是主要用作電子開關(guān)的三端子功率半導體器件，正如其開發(fā)的目的，結(jié)合了高效率和快速的開關(guān)功能，它在許多應用中切換電力，像是變頻驅(qū)動（VFD）、電動汽車、火車、變速冰箱、燈鎮(zhèn)流器和空調(diào)。傳統(tǒng)的雙極結(jié)型晶體管（Bipolar Junction Transistor, BJT）的導通電阻小，但是驅(qū)動電流大，而MOSFET的導通電阻大，卻有著驅(qū)動電流小的優(yōu)點。IGBT正是結(jié)合了這兩者的優(yōu)點：不僅驅(qū)動電流小，導通電阻也很低。
具有四個交替層（P-N-P-N）的IGBT由不具有再生作用的金屬氧化物半導體（MOS）柵極結(jié)構(gòu)控制。由于其設(shè)計為可以快速地打開和關(guān)閉，因此放大器通常會使用它通過脈寬調(diào)制和低通濾波器來合成復雜的波形。除了將n +漏極替換為p +集電極層之外，IGBT單元的構(gòu)造類似于n溝道垂直構(gòu)造的功率MOSFET，從而形成垂直的PNP雙極結(jié)型晶體管。該附加的p +區(qū)域產(chǎn)生PNP雙極結(jié)型晶體管與表面n溝道MOSFET的級聯(lián)連接。
IGBT將MOSFET的簡單柵極驅(qū)動特性與雙極晶體管的高電流和低飽和電壓能力相結(jié)合。IGBT將用于控制輸入的隔離柵極FET和作為單個器件中開關(guān)的雙極型功率晶體管組合在一起。
安森美半導體推出TO247-4L IGBT系列，具有強大且經(jīng)濟實惠的Field Stop II Trench結(jié)構(gòu)，并且在苛刻的開關(guān)應用中提供卓越的性能，提供低導通電壓和最小的開關(guān)損耗。
與標準TO-247-3L封裝相比，安森美半導體的TO-247-4L IGBT封裝采用TO-247-4L格式，可以降低Eon損耗，并提供分離的開關(guān)引腳，可以將Eon損耗降低60%以上。它采用非常高效的Trench Field Stop II技術(shù)構(gòu)建，并針對具有低導通電壓和最小化開關(guān)損耗優(yōu)勢的高速開關(guān)進行了優(yōu)化。通過優(yōu)化的高速切換，可以提高門控和降低開關(guān)損耗。集成具有低正向電壓的軟式、快速共包續(xù)流二極管，可以節(jié)省電路板空間。
安森美半導體TO-247-4L IGBT的目標應用是太陽能逆變器、不間斷電源（UPS），全半橋拓撲和中性點鉗位拓撲。它可以支持需要1200V解決方案的客戶，并從TO-247-4L封裝所提供的減少Eon開關(guān)損耗中獲益。安森美半導體目前是唯一一家提供1200V器件的公司。
安森美半導體的TO-247-4L Field Stop II IGBT系列包括NGTB50N65FL2WA（650 V，50 A）、NGTB75N65FL2WA（650 V，75 A）、FGH75T65SQDTL4（650 V，75 A）、NGTB40N120FL2WA（1200 V，40 A）、NGTB25N120FL2WA（1200V，25A）和NGTB50N120FL2WA（1200V，50A）等。這些器件采用改進的門控制來降低開關(guān)損耗，具有非常高效的帶Field Stop技術(shù)的溝槽，TJmax等于175°C。獨立的發(fā)射器驅(qū)動引腳和采用TO-247-4封裝，可確保最小的Eon損耗。針對高速切換進行了優(yōu)化，并均是無鉛器件，適用于工業(yè)應用。
安森美半導體的TO-247-4L Field Stop II IGBT系列采用先進的Field Stop II Trench架構(gòu)技術(shù)，可有效地提高IGBT的運作效率，并降低Eon損耗，是高功率電源應用的理想選擇。
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