探索 onsemi FGH60N60SMD IGBT：高效能与可靠性兼备

在电子工程师的日常工作中，选择合适的功率器件至关重要，它直接影响着整个电路系统的性能和可靠性。今天，我们就来深入了解一下 onsemi 的 FGH60N60SMD IGBT（绝缘栅双极晶体管），看看它有哪些独特的特性和应用优势。

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产品概述

FGH60N60SMD 是 onsemi 采用新型场截止 IGBT 技术推出的第二代场截止 IGBT 系列产品。该系列专为太阳能逆变器、UPS、焊机、电信、ESS（储能系统）和 PFC（功率因数校正）等应用而设计，这些应用对低导通和开关损耗有着极高的要求。

产品特性

1. 高温性能卓越：最大结温可达 (T_{J}=175^{circ} C)，这使得它能够在高温环境下稳定工作，大大拓宽了其应用范围。同时，正温度系数特性便于进行并联操作，提高了系统的电流承载能力。
2. 低损耗优势：低饱和电压 (V{CE( sat )}=1.9 ~V (Typ.) @ I{C}=60 ~A)，有效降低了导通损耗。快速开关特性 (E_{OFF}=7.5 uJ / A)，则减少了开关损耗，提高了系统的整体效率。
3. 高输入阻抗：高输入阻抗特性降低了驱动电路的功耗和复杂度，使得驱动电路的设计更加简便。
4. 参数一致性好：参数分布更加紧密，这意味着在批量生产中，产品的性能更加稳定和一致，减少了因器件参数差异而导致的系统性能波动。
5. 环保合规：该器件符合无铅和 RoHS 标准，满足了现代电子设备对环保的要求。

应用领域

FGH60N60SMD 适用于多个领域，如太阳能逆变器、UPS、焊机、PFC、电信和 ESS 等。在太阳能逆变器中，其低损耗特性可以提高能源转换效率；在 UPS 中，能够保证系统的稳定供电。大家在实际应用中，是否也遇到过因功率器件性能不佳而影响系统整体性能的情况呢？

电气特性

绝对最大额定值

符号	描述	额定值	单位
(V_{CES})	集电极 - 发射极电压	600	V
(V_{GES})	栅极 - 发射极电压	± 20	V
瞬态栅极 - 发射极电压		± 30	V
(I_{C})	集电极电流（(T_{C} = 25 ° C)）	120	A
(I_{C})	集电极电流（(T_{C} = 100 ° C)）	60	A
(I_{CM})（注 1）	脉冲集电极电流	180	A
(I_{F})	二极管正向电流（(T_{C} = 25 ° C)）	60	A
(I_{F})	二极管正向电流（(T_{C} = 100 ° C)）	30	A
(I_{FM})（注 1）	脉冲二极管最大正向电流	180	A
(P_{D})	最大功耗（(T_{C} = 25 ° C)）	600	W
(P_{D})	最大功耗（(T_{C} = 100 ° C)）	300	W
(T_{J})	工作结温	-55 至 +175	° C
(T_{STG})	储存温度范围	-55 至 +175	° C
(T_{L})	焊接用最大引脚温度（距外壳 1/8” 处，5 秒）	300	° C

注 1：重复额定值，脉冲宽度受最大结温限制。在实际设计中，我们必须严格遵守这些绝对最大额定值，否则可能会损坏器件，影响系统的可靠性。大家在设计时有没有遇到过因超过额定值而导致器件损坏的情况呢？

IGBT 电气特性

在 (T{C}=25^{circ} C) 条件下，该 IGBT 具有一系列特定的电气参数。例如，集电极 - 发射极击穿电压 (BVCES) 在 (V{GE} = 0 V)，(I{C} = 250 A) 时为 600 V，其温度系数为 0.6 V/°C。输入电容 (C{ies}) 在 (V{CE} = 30 V)，(V{GE} = 0 V)，(f = 1 MHz) 时为 2915 pF 等。这些参数是我们设计电路时的重要依据，我们需要根据实际应用需求来合理选择和使用。在不同的工作温度和负载条件下，这些参数会发生怎样的变化呢？这是我们在设计中需要重点考虑的问题。

二极管电气特性

同样在 (T{C}=25^{circ} C) 条件下，二极管的正向电压 (V{FM}) 在 (I{F} = 30 A) 时为 2.1 - 2.7 V，反向恢复能量 (E{rec}) 在 (I{F} = 30 A)，(di{F}/dt = 200 A/s) 且 (T_{C}=175^{circ} C) 时为 79 uJ 等。这些参数对于评估二极管在电路中的性能和可靠性非常重要。在实际应用中，我们如何根据这些参数来优化二极管的使用呢？这值得我们深入思考。

热特性和封装信息

热特性

文档中给出了该器件的热阻等热特性参数，如结到环境的热阻 (R_{BA}) 等。良好的热特性对于保证器件的稳定运行至关重要，我们在设计散热系统时，需要根据这些参数来合理选择散热方式和散热器件。大家在实际设计中，是如何进行散热设计的呢？

封装信息

FGH60N60SMD 采用 TO - 247 封装，包装方式为管装，每管数量为 30。了解封装信息有助于我们进行 PCB 设计和器件的安装，确保器件在电路板上的布局合理。

总结

总的来说，onsemi 的 FGH60N60SMD IGBT 以其卓越的性能、良好的参数一致性和环保合规性，为太阳能逆变器、UPS 等多个领域的应用提供了可靠的解决方案。在实际设计中，我们需要充分了解其各种特性和参数，根据具体的应用需求进行合理的选择和使用。同时，要严格遵守器件的绝对最大额定值，做好散热设计等工作，以确保系统的性能和可靠性。大家在使用类似的 IGBT 器件时，有没有什么独特的经验和技巧呢？欢迎在评论区分享。