探索onsemi NXH450B100H4Q2F2/Q2F2PG-R Q2BOOST模块：Si/SiC混合技术的卓越之选

在电子工程领域，功率模块的性能和可靠性对整个系统的运行起着关键作用。今天，我们来深入了解一下onsemi的NXH450B100H4Q2F2和NXH450B100H4Q2F2PG - R Q2BOOST模块，这两款模块凭借其独特的设计和出色的性能，在众多应用场景中展现出了强大的竞争力。

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模块概述

基本信息

NXH450B100H4Q2是一款Si/SiC混合三通道对称升压模块。每个通道包含两个1000V、150A的IGBT，两个1200V、30A的SiC二极管以及两个1600V、30A的旁路二极管。此外，模块中还集成了一个NTC热敏电阻，方便对温度进行监测和控制。

技术特性

• 硅/碳化硅混合技术：这种技术的应用最大化了功率密度，使得模块在有限的空间内能够实现更高的功率输出。
• 低开关损耗：有效降低了系统的功率耗散，提高了能源利用效率，减少了热量的产生，延长了模块的使用寿命。
• 低电感布局：有助于减少电磁干扰，提高系统的稳定性和可靠性。
• 引脚选择多样：提供了压接和焊接引脚两种选项，方便工程师根据具体的应用需求进行选择。
• 环保合规：该设备无铅、无卤，符合RoHS标准，满足环保要求。

典型应用

该模块适用于太阳能逆变器和不间断电源等领域，为这些重要的能源转换和供应系统提供了可靠的功率支持。

电气特性分析

绝对最大额定值

器件类型	参数	符号	值	单位
IGBT (Tx1, Tx2)	集电极 - 发射极电压	VCES	1000	V
	栅极 - 发射极电压（正瞬态）	VGE	±20 / 30	V
	连续集电极电流（@ VGE = 20 V, Tc = 80°C）	IC	101	A
	脉冲峰值集电极电流（@ Tc = 80°C, TJ = 150°C）	IC(Pulse)	303	A
	功率耗散（TC = 80°C, TJ = 150°C）	Ptot	234	W
	最小工作结温	TJMIN	-40	°C
	最大工作结温	TJMAX	150	°C
IGBT反向二极管 (DX1, DX2) 和旁路二极管 (DX5, DX6)	峰值重复反向电压	VRRM	1600	V
	连续正向电流（@ TC = 80°C）	IF	36	A
	重复峰值正向电流（TJ = 150°C, TJ受TJmax限制）	IFRM	108	A
	最大功率耗散（@ TC = 80°C, TJ = 150°C）	Ptot	79	W
	最小工作结温	TJMIN	-40	°C
	最大工作结温	TJMAX	150	°C
碳化硅肖特基二极管 (DX3, DX4)	峰值重复反向电压	VRRM	1200	V
	连续正向电流（@ TC = 80°C）	IF	36	A
	重复峰值正向电流（TJ = 150°C, TJ受TJmax限制）	IFRM	108	A
	最大功率耗散（@ TC = 80°C, TJ = 150°C）	Ptot	104	W
	最小工作结温	TJMIN	-40	°C
	最大工作结温	TJMAX	175	°C

从这些绝对最大额定值中，我们可以了解到该模块在不同工作条件下的极限参数，这对于确保模块的安全运行至关重要。在设计电路时，必须确保实际工作参数不超过这些额定值，否则可能会导致模块损坏或性能下降。

电气特性参数

文档中详细列出了IGBT、IGBT反向二极管、旁路二极管、碳化硅肖特基二极管以及热敏电阻的各项电气特性参数，包括击穿电压、饱和电压、阈值电压、开关损耗、电容、电荷等。这些参数反映了模块在不同工作条件下的性能表现，工程师可以根据具体的应用需求进行参考和选择。

例如，IGBT的集电极 - 发射极饱和电压在不同的温度和电流条件下会有所变化，在Tc = 25℃、VGE = 15V、Ic = 150A时，典型值为1.70V；而在Tc = 150℃时，典型值为2.03V。这表明随着温度的升高，饱和电压会增加，可能会导致功率耗散增加。因此，在设计散热系统时，需要考虑到这一因素，以确保模块在高温环境下仍能稳定工作。

热特性和绝缘特性

热特性

特性	符号	值	单位
开关条件下的工作温度	TVJOP	-40 至 (Tjmax - 25)	℃
存储温度范围	Tstg	-40 至 125	℃

模块的热特性对于其性能和可靠性有着重要的影响。合适的工作温度范围和存储温度范围可以确保模块在不同的环境条件下正常工作。在实际应用中，需要根据模块的功率耗散和工作环境，合理设计散热系统，以保证模块的结温在允许的范围内。

绝缘特性

特性	符号	值	单位
隔离测试电压（t = 2 sec, 50 Hz）	Vis	4000	VRMS
爬电距离		12.7	Mm
相比漏电起痕指数	CTI	>600

良好的绝缘特性可以保证模块在高压环境下的安全性和可靠性。隔离测试电压和爬电距离等参数是衡量模块绝缘性能的重要指标，在设计电路时，需要确保这些参数满足应用要求。

机械特性和订购信息

机械特性

文档提供了PIM56, 93x47（压接引脚）CASE 180BG和PIM56, 93x47（焊接引脚）CASE 180BR两种封装的详细尺寸信息和引脚位置信息。这些信息对于电路板的设计和布局非常重要，工程师可以根据这些数据来确保模块与其他元件的兼容性和安装的正确性。

订购信息

可订购部件编号	标记	封装	运输
NXH450B100H4Q2F2PG NXH450B100H4Q2F2PG - R（压接引脚）	NXH450B100H4Q2F2PG NXH450B100H4Q2F2PG - R	Q2BOOST - Case 180BG（无铅无卤压接引脚）	12 个/泡罩托盘
NXH450B100H4Q2F2SG（焊接引脚）	NXH450B100H4Q2F2SG	Q2BOOST - Case 180BR（无铅无卤焊接引脚）	12 个/泡罩托盘

了解订购信息可以方便工程师在需要使用该模块时进行采购，确保项目的顺利进行。

总结与思考

onsemi的NXH450B100H4Q2F2和NXH450B100H4Q2F2PG - R Q2BOOST模块凭借其先进的Si/SiC混合技术、低开关损耗、多样的引脚选择和良好的环保性能，在太阳能逆变器和不间断电源等领域具有广阔的应用前景。

在实际应用中，工程师需要根据具体的需求，综合考虑模块的电气特性、热特性、绝缘特性和机械特性等因素，合理设计电路和散热系统，以确保模块的性能和可靠性。同时，还需要注意模块的绝对最大额定值，避免因工作参数超过极限而导致模块损坏。

大家在使用类似功率模块时，有没有遇到过一些挑战或者有什么独特的设计经验呢？欢迎在评论区分享交流。