使用IR新一代绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 技术平台,第八代 (Gen8) 1200V IGBT 配备新一代沟道栅极场截止技术,为工业及节能应用提供卓越性能。全新的 Gen8 设计可让高性能 Vce(on) 降低功耗及增加功率密度,并可提供超卓的耐用性。
新技术针对电机驱动应用提供更好的软关断功能,有助于把 dv/dt 降到最低,从而减少电磁干扰、抑制过压,从而提升可靠性与耐用性。这个平台的参数分布较窄,在高电流功率模块内并联起多个 IGBT 之时,可提供出色的电流分配。薄晶圆技术则改善了热电阻和达到 175°C 的最高结温。
性能指标
正向压降
工业电机驱动应用的要求之一便是在IGBT导通过程中实现最低的压降
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IR Gen 8 IGBTs |
竞争产品A |
竞争产品B |
INOM |
100 A |
100 A |
100 A |
VCE(ON)@25 oC (terminals) |
1.9V |
2.2V |
1.9V |
VCE(ON)@150 oC (terminals) |
2.2V |
2.8V |
2.2V |
面积 |
97 mm2 |
99 mm2 |
104 mm2 |
图1 在终端测量的1200V/100A,34mm半桥功率模块的VCE(ON)比较。
上图显示了采用IR Gen 8 IGBT模的34mm 1200V/100A半桥功率模块与市场上两个主要IGBT竞争产品在VCE(ON)方面的比较。在150 oC 下,Gen 8 IGBT的VCE(ON)低于竞争产品A,而占位面积则比竞争产品B更小。
开关特性
对于IGBT的另外一个要求是在关断时具有很低的过冲电压,从而将传导和辐射EMI降至最低,同时防止IGBT出现过压故障。
为了将系统寄生电感所带来的过冲电压最小化,IGBT必须在关断事件中具有低di/dt。图2显示了在ICE = 100A时的关断特性,此时测量的总线电压VCE(ON) = 600V,Tj = 150 oC,外部Rg = 0。从这些波形因数中,可以看出在几个被测试的IGBT中,Gen 8 IGB具有最低的过冲电压。Gen 8 IGBT的过冲电压不到750V。
IR Gen 8
竞争产品A 竞争产品 B
图2. 在VCE = 600V, ICE = 100A, Tj = 150 oC条件下,Gen 8 IGBT、竞争产品A和竞争产品B的关断特性比较
同样我们还测量了模块的关断特性。关断性能取决于IGBT提供所需di/dt反并联二极管的恢复能力。IGBT的关断损耗是IGBT损耗和反并联二极管反向恢复损耗的总和。
IR Gen 8 竞争产品A 竞争产品 B
图3. 在VCE = 600V, ICE = 100A, Tj = 150 oC条件下,Gen 8 IGBT、竞争产品A和竞争产品B的打开特性比较
图3显示了IGBTs在ICE = 100A时的开通特性。Gen 8 IGBT能够提供比竞争产品IGBT更高的di/dt,并且可以更快的使反并联二极管恢复,从而实现了更低的导通功耗。具有高di/dt容量和大的峰值电流,使得Gen 8 IGBT的导通损耗随集电极电流线性增长。这正是我们所需要的特性,因为器件过载条件运行时,轻松管理损耗。
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