安森美650V、60A场截止型沟槽IGBT FGH60T65SHD评测

在电力电子设备的设计中，高性能功率器件的选择至关重要。安森美（onsemi）推出的FGH60T65SHD场截止型沟槽IGBT，以其出色的性能在太阳能逆变器、UPS、电焊机、电信、储能系统（ESS）和功率因数校正（PFC）等应用领域备受关注。下面我们就来详细了解一下这款器件。

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产品概述

FGH60T65SHD采用了新颖的场截止IGBT技术，属于第三代场截止IGBT系列。这一技术使得该器件能够在低导通和开关损耗的应用场景中发挥出最佳性能。安森美在功率半导体领域一直有着很高的声誉，FGH60T65SHD的推出也延续了其高品质的传统。

产品特性

温度特性与并联性能

• 最高结温达175°C：这使得器件能够在较高的温度环境下稳定工作，提高了产品在恶劣条件下的可靠性。工程师在设计时可以适当减少散热设计的复杂度，降低成本。
• 正温度系数：便于器件进行并联操作。多个器件并联使用时，能够自动平衡电流，避免因个别器件电流过大而损坏，提高了系统的稳定性和冗余性。

电气性能

• 高电流能力：能够承受较大的电流，在高功率应用中表现出色。如在电焊机应用中，可以满足大电流焊接的需求。
• 低饱和电压：在 $I{C}=60A$ 时，典型饱和电压 $V{CE(sat)}=1.6V$。低饱和电压意味着在导通状态下的功率损耗较小，提高了能源转换效率，这对于太阳能逆变器等对效率要求较高的应用尤为重要。
• 高输入阻抗：可以减少驱动电路的功率消耗，降低系统的整体功耗。同时，也方便与其他电路进行匹配，简化了驱动电路的设计。
• 快速开关速度：结合紧密的参数分布，能够实现快速的开关动作，减少开关损耗。在高频应用中，能够提高系统的工作效率，降低电磁干扰。

环保特性

该器件为无铅产品，符合RoHS标准。这不仅符合环保要求，也满足了全球市场对于绿色电子产品的需求，有助于企业的产品进入国际市场。

绝对最大额定值

描述	符号	FGH60T65SHD - F155	单位
集电极 - 发射极电压	$V_{CES}$	650	V
栅极 - 发射极电压	$V_{GES}$	±20	V
瞬态栅极 - 发射极电压		±30	V
集电极电流（$T_{C}=25^{circ}C$）	$I_{C}$	120	A
集电极电流（$T_{C}=100^{circ}C$）		60	A
脉冲集电极电流（注1）（$T_{C}=25^{circ}C$）	$I_{LM}$	180	A
脉冲集电极电流（注2）	$I_{CM}$	180	A
二极管正向电流（$T_{C}=25^{circ}C$）	$I_{F}$	60	A
二极管正向电流（$T_{C}=100^{circ}C$）		30	A
脉冲二极管最大正向电流（注2）	$I_{FM}$	180	A
最大功耗（$T_{C}=25^{circ}C$）	$P_{D}$	349	W
最大功耗（$T_{C}=100^{circ}C$）		174	W
工作结温	$T_{J}$	-55 to +175	°C
存储温度范围	$T_{stg}$	-55 to +175	°C
焊接用最大引线温度（距外壳1/8”，5秒）	$T_{L}$	300	°C

在实际应用中，我们需要严格遵守这些额定值，否则可能会损坏器件，影响系统的可靠性。这里大家可以思考一下，在不同的温度条件下，如何根据这些额定值来合理选择和使用器件呢？

热特性

文档中关于热阻有一定的介绍，如最大结到环境的热阻 $R_{θJA}=40$。热特性对于功率器件来说非常关键，良好的散热设计可以确保器件在正常温度范围内工作，延长其使用寿命。工程师在设计散热系统时，需要根据器件的热阻和实际工作条件，选择合适的散热方式，如散热器、风扇等。

封装与订购信息

该器件采用TO - 247 - 3LD封装，采用管装方式，每管30个。封装信息对于器件的安装和布局非常重要，合理的封装设计可以方便电路板的设计和制造。在订购时，我们需要仔细参考文档中关于订购和运输的详细信息，以确保能够及时获得所需的产品。

电气特性

IGBT电气特性

文档详细给出了IGBT在不同条件下的电气参数，包括截止特性、导通特性和动态特性等。例如，栅 - 发射极阈值电压 $V{GE(th)}$ 在 $I{C}=60mA$，$V{CE}=V{GE}$ 时，典型值为5.5V；集电极 - 发射极饱和电压 $V{CE(sat)}$ 在 $I{C}=60A$，$V_{GE}=15V$ 时，典型值为1.6V。这些参数对于电路的设计和优化非常关键，工程师需要根据实际应用需求，合理选择和调整电路参数。

二极管电气特性

对于二极管部分，也给出了如正向电压、反向恢复时间等参数。这些参数可以帮助工程师评估二极管在电路中的性能，优化电路的效率和可靠性。

典型性能特性

文档中提供了大量的典型性能特性曲线，如输出特性、饱和电压特性、电容特性、开关特性等。这些曲线直观地展示了器件在不同条件下的性能表现，工程师可以根据这些曲线来预测器件在实际应用中的行为，进行电路的设计和优化。例如，通过开关损耗与栅极电阻的关系曲线，我们可以选择合适的栅极电阻，以降低开关损耗。大家在查看这些曲线时，有没有想过如何根据这些曲线来更好地优化自己的设计呢？

总结

FGH60T65SHD是一款性能出色的场截止型沟槽IGBT，具有高结温、低损耗、高电流能力等优点，适用于多种对效率和可靠性要求较高的应用场景。电子工程师在设计相关电路时，可以结合其特性和参数，充分发挥其优势，同时注意遵守其额定值和使用条件，以确保系统的稳定性和可靠性。在实际应用中，我们还需要不断地进行测试和优化，以满足不同项目的具体需求。