650V、75A IGBT FGH75T65SHDTL4：性能卓越的功率器件

在电子工程师的日常设计工作中，选择合适的功率器件至关重要。今天要介绍的是安森美（onsemi）推出的一款650V、75A的IGBT——FGH75T65SHDTL4，它采用了新型场截止IGBT技术，在多个应用领域展现出了出色的性能。

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产品概述

FGH75T65SHDTL4属于安森美第三代场截止IGBT系列。该系列专为对低导通和开关损耗有严格要求的应用而设计，如太阳能逆变器、UPS、电焊机、电信、ESS和PFC等。其具有一系列显著的特点，使其在众多功率器件中脱颖而出。

产品特点

温度特性

• 高结温：最大结温可达175°C，这意味着它能够在较高的温度环境下稳定工作，适应一些对散热要求较高的应用场景。
• 正温度系数：具有正温度系数，便于并联操作，在多个IGBT并联使用时，能够更好地实现均流，提高系统的可靠性和稳定性。

电气性能

• 高电流能力：具备高电流承载能力，在不同温度下都能有出色的表现。如在TC = 25°C时，集电极电流IC可达150A；在TC = 100°C时，IC为75A。
• 低饱和电压：典型的集电极 - 发射极饱和电压VCE(sat)在IC = 75A、VGE = 15V时为1.6V，这有助于降低导通损耗，提高系统效率。
• 高输入阻抗：高输入阻抗可以减少驱动电路的功耗，降低对驱动电路的要求。
• 快速开关：快速的开关特性能够减少开关损耗，提高系统的工作频率，适用于高频应用。
• 参数分布紧凑：参数分布紧凑，意味着同一批次的产品性能一致性较好，便于工程师进行设计和调试。

环保特性

该器件为无铅产品，符合RoHS标准，满足环保要求。不过需要注意的是，不建议进行回流焊和全封装浸渍操作。

绝对最大额定值

在使用FGH75T65SHDTL4时，必须严格遵守其绝对最大额定值，否则可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。以下是一些关键的额定值：

• 电压方面：集电极 - 发射极电压VCES为650V，栅极 - 发射极电压VGES为±20V，瞬态栅极 - 发射极电压为±30V。
• 电流方面：不同温度下的集电极电流和二极管正向电流有不同的额定值。如TC = 25°C时，集电极电流IC为150A；TC = 100°C时，IC为75A。
• 功率方面：最大功耗PD在TC = 25°C时为455W，在TC = 100°C时为227W。
• 温度方面：工作结温TJ范围为 - 55°C至 + 175°C，存储温度范围TSTG同样为 - 55°C至 + 175°C，焊接时引脚最大温度TL（距外壳1/8”处，持续5秒）为300°C。

热特性

热特性对于功率器件的性能和可靠性至关重要。FGH75T65SHDTL4的热阻参数如下：

• IGBT结到外壳热阻：RJC(IGBT)最大为0.33°C/W。
• 二极管结到外壳热阻：RJC(Diode)最大为0.65°C/W。
• 结到环境热阻：RJA最大为40°C/W。

电气特性

IGBT电气特性

• 关断特性：集电极 - 发射极击穿电压BVCES在VGE = 0V、IC = 1mA时为650V，其温度系数为0.65V/°C。集电极截止电流ICES在VCE = VCES、VGE = 0V时最大为250μA，栅极 - 发射极泄漏电流IGES在VGE = VGES、VCE = 0V时最大为±400nA。
• 导通特性：栅极 - 发射极阈值电压VGE(th)在IC = 75mA、VCE = VGE时，典型值为5.5V。集电极 - 发射极饱和电压VCE(sat)在IC = 75A、VGE = 15V时，典型值为1.6V；在TC = 175°C时，典型值为2.28V。
• 动态特性：输入电容Cies在VCE = 30V、VGE = 0V、f = 1MHz时，典型值为3710pF；输出电容Coes典型值为183pF；反向传输电容Cres典型值为43pF。
• 开关特性：不同条件下的开关时间和开关损耗有所不同。如在VCC = 400V、IC = 75A、RG = 15、VGE = 15V、感性负载、TC = 25°C条件下，开通延迟时间Td(on)典型值为55ns，上升时间Tr典型值为50ns，关断延迟时间Td(off)典型值为189ns，下降时间Tf典型值为39ns，开通开关损耗Eon典型值为1.06mJ，关断开关损耗Eoff典型值为1.56mJ，总开关损耗Ets典型值为2.62mJ。
• 栅极电荷特性：总栅极电荷Qg在VCE = 400V、IC = 75A、VGE = 15V时，典型值为126nC；栅极 - 发射极电荷Qge典型值为24.1nC；栅极 - 集电极电荷Qgc典型值为47.6nC。

二极管电气特性

• 正向电压：二极管正向电压VFM在IF = 75A、TC = 25°C时，典型值为1.8V；在TC = 175°C时，典型值为1.7V。
• 反向恢复特性：反向恢复能量Erec在IF = 75A、dIF/dt = 200A/μs、TC = 175°C时，典型值为160μJ；反向恢复时间Trr在TC = 25°C时，典型值为76ns；反向恢复电荷Qrr在TC = 25°C时，典型值为206nC。

典型性能特性

文档中给出了一系列典型性能特性曲线，包括输出特性、饱和电压特性、电容特性、开关特性等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解器件在不同条件下的性能表现，从而进行更合理的设计。例如，通过输出特性曲线可以直观地看到集电极电流与集电极 - 发射极电压之间的关系；通过开关特性曲线可以分析开关时间和开关损耗随不同参数的变化情况。

封装信息

FGH75T65SHDTL4采用TO - 247 - 4LD封装，这种封装具有一定的机械尺寸和引脚布局。文档中详细给出了封装的尺寸信息，包括各引脚的尺寸、间距等，工程师在进行PCB设计时需要参考这些信息，确保器件能够正确安装和使用。

总结

FGH75T65SHDTL4是一款性能卓越的IGBT，具有高结温、低饱和电压、快速开关等优点，适用于多种对功率和效率有较高要求的应用场景。在使用过程中，工程师需要严格遵守其绝对最大额定值和热特性要求，同时结合其电气特性和典型性能特性进行合理的设计和调试。大家在实际应用中是否遇到过类似IGBT的选型和使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。