IGBT如何為相關(guān)應(yīng)用提供高效能

IGBT（Insulated－Gate Bipolar Transistor）是電源應(yīng)用中相當(dāng)常見的器件，可用于交流電的電機(jī)控制輸出。由安森美半導(dǎo)體（ON Semiconductor）所推出的TO247－4L IGBT將可為相關(guān)應(yīng)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(jìn)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(dǎo)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(yīng)用中切換電力，像是變頻驅(qū)動(dòng)（VFD）、電動(dòng)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(dǎo)通電阻小，但是驅(qū)動(dòng)電流大，而MOSFET的導(dǎo)通電阻大，卻有著驅(qū)動(dòng)電流小的優(yōu)點(diǎn)。IGBT正是結(jié)合了這兩者的優(yōu)點(diǎn)：不僅驅(qū)動(dòng)電流小，導(dǎo)通電阻也很低。

具有四個(gè)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(dǎo)體（MOS）柵極結(jié)構(gòu)控制。由于其設(shè)計(jì)為可以快速地打開和關(guān)閉，因此放大器通常會(huì)使用它通過脈寬調(diào)制和低通濾波器來合成復(fù)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(jí)聯(lián)連接。

IGBT將MOSFET的簡單柵極驅(qū)動(dòng)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(gè)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(dǎo)體推出TO247－4L IGBT系列，具有強(qiáng)大且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的Field Stop II Trench結(jié)構(gòu)，并且在苛刻的開關(guān)應(yīng)用中提供卓越的性能，提供低導(dǎo)通電壓和最小的開關(guān)損耗。

與標(biāo)準(zhǔn)TO－247－3L封裝相比，安森美半導(dǎo)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(duì)具有低導(dǎo)通電壓和最小化開關(guān)損耗優(yōu)勢的高速開關(guān)進(jìn)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(dǎo)體TO－247－4L IGBT的目標(biāo)應(yīng)用是太陽能逆變器、不間斷電源（UPS），全半橋拓?fù)浜椭行渣c(diǎn)鉗位拓?fù)?。它可以支持需?200V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(dǎo)體目前是唯一一家提供1200V器件的公司。

安森美半導(dǎo)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(jìn)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(dú)立的發(fā)射器驅(qū)動(dòng)引腳和采用TO－247－4封裝，可確保最小的Eon損耗。針對(duì)高速切換進(jìn)行了優(yōu)化，并均是無鉛器件，適用于工業(yè)應(yīng)用。

安森美半導(dǎo)體的TO－247－4L Field Stop II IGBT系列采用先進(jìn)的Field Stop II Trench架構(gòu)技術(shù)，可有效地提高IGBT的運(yùn)作效率，并降低Eon損耗，是高功率電源應(yīng)用的理想選擇。