Силовая электроника №4'2012

Параметры и особенности современных силовых IGBT- и FRED-модулей корпорации Microsemi

Петропавловский Юрий


Microsemi являтся лидером в области производства и комплексных поставок компонентов для бортовой электроники сложных систем специального назначения. В настоящее время корпорация предлагает полный спектр полупроводниковых решений для аэрокосмической и военной отраслей, систем безопасности, промышленности, телекоммуникаций и медицинских приложений, а также для альтернативной энергетики. В состав продукции Microsemi входят устройства высокой надежности (Hi-Rel) и производительности, микросхемы для обработки аналоговых, смешанных и ВЧ-сигналов, настраиваемые системы на кристалле, FPGA, укомплектованные подсистемы, устройства для управления питанием, ASIC и другие продукты.

Microsemi Corporation (Калифорния, США) была основана в 1960 г. и на протяжении всех этих лет демонстрировала устойчивый рост бизнеса. За последние годы были приобретены и успешно интегрированы в состав корпорации несколько сторонних компаний и подразделений:

  • Zarlink Semiconductor (Оттава, Канада) — один из крупнейших мировых производителей микросхем для телекоммуникаций, оптоэлектроники, GPS-приемников.
  • ASIC Advantage (Саннивэйл, Калифорния, США) — производитель систем управления питанием, драйверов светодиодов, драйверов двигателей, радиационно-стойких продуктов, медицинских и потребительских приложений.
  • Arxan Defense Systems (Бетезда, Мэриленд, США) — производитель программного обеспечения и различных кодов для военных систем, систем безопасности компаний и промышленных предприятий.
  • Brijot Imaging System (Лейл Мэри, Флорида, США) — глобальный производитель сканеров для обнаружения скрытых объектов под одеждой, контрабанды, оружия в аэропортах, военных и государственных учреждениях, а также для использования в правоохранительных органах.
  • AML Communication (Берлингтон, Онтарио, Канада) — разработчик и производитель мирового класса широкого спектра СВЧ-усилителей и подсистем военного назначения.
  • ACTEL Corporation (Сан-Хосе, Калифорния, США) — ведущий мировой производитель FPGA (ПЛИС со встроенными ППЗУ), в том числе радиационно-стойких, для военной, аэрокосмической отраслей и промышленности.
  • White Electronic Designs Corporation (Феникс, Аризона, США) — компания разрабатывает и производит инновационные продукты для военного, промышленного и коммерческого рынков: корпуса для полупроводниковых устройств, устройства памяти высокой плотности, изделия микроэлектроники, модули систем передачи данных для телекоммуникационных, оборонных и аэрокосмических отраслей, ЖК-дисплеи высокой четкости для самолетов и артиллерийских систем, а также ряд других продуктов.
  • Nexsem (графство Оранж, Калифорния, США) — дизайнерская фирма по разработке и маркетингу полупроводниковых приборов, в том числе устройств постоянного тока высокого напряжения.
  • Оборонное бизнес-подразделение компании Endward Corporation (Нью-Йорк).
  • Бизнес-подразделение силовых продуктов космического назначения компании Spectrum Microwave, Inc. (Филадельфия, Пенсильвания, США).
  • PowerDsine (Алисо Вьехо, Калифорния, США) — разработчик и производитель систем питания через Ethernet (PoE).
  • Advanced Power Technology (Беудли, Ворчестершир, Англия) — разработчик и производитель силовых полупроводниковых приборов высокой надежности и производительности для преобразования электрической энергии, систем управления и инверторов питания (мощные MOSFET, IGBT, диоды и модули).

Корпорация сделала и ряд других приобретений [1]. В настоящее время Microsemi является одним из крупнейших производителей аналоговых, аналого-цифровых микросхем и дискретных компонентов высокой надежности (Hi-Rel) для тяжелых условий эксплуатации в военной, аэрокосмической отраслях, промышленности и на транспорте. Корпорация располагает собственными производственными мощностями в Калифорнии, Аризоне, Массачусетсе, Орегоне, а также в Ирландии и Шанхае. Microsemi являтся лидером в области производства и комплексных поставок компонентов для бортовой электроники сложных систем специального назначения. В компании работают около 3000 сотрудников, годовой доход $836 млн, президент и генеральный директор Джеймс Дж. Петерсон (по данным на 2011 г.).

В настоящее время корпорация предлагает полный спектр полупроводниковых решений для аэрокосмической и военной отраслей, систем безопасности, промышленности, телекоммуникаций и медицинских приложений, а также для альтернативной энергетики. В состав продукции Microsemi входят устройства высокой надежности (Hi-Rel) и производительности, микросхемы для обработки аналоговых, смешанных и ВЧ-сигналов, настраиваемые системы на кристалле, FPGA, укомплектованные подсистемы, устройства для управления питанием, ASIC и другие продукты.

На рис. 1 и 2 показана структура продукции, предназначенной для применения в аэрокосмической отрасли, а также продукции промышленного и медицинского назначения и основные их потребители (по данным на II квартал 2012 г.).

 Структура продукции для аэрокосмической отрасли

Рис. 1. Структура продукции для аэрокосмической отрасли
 Структура продукции промышленного и медицинского назначения

Рис. 2. Структура продукции промышленного и медицинского назначения

Силовые продукты корпорации разрабатывает подразделение Microsemi Power Products Group-Modules (Брюгге, Бельгия). Устройства питания компании представлены в следующих категориях: системы управления питанием (Power Management), силовые модули; продукты для солнечных батарей и альтернативных источников энергии. В каталог компании 2012 г. включены следующие силовые модули (в скобках указано количество типов изделий):

  • диодные модули (642);
  • интеллектуальные модули (6);
  • MOSFET-модули (271);
  • тиристорные модули (54);
  • IGBT-модули (410);
  • комбинированные IGBT/MOSFET-модули (20);
  • модули на основе карбида кремния (92) [2].

В состав диодных модулей компании входят приборы на диодах с быстрым восстановлением обратного сопротивления (FRED), диодах Шоттки и выпрямительных диодах. В каталоге фирмы 2012 г. представлены 193 типа модулей с диодами FRED на обратные напряжения 50–700 В, 292 типа модулей на диодах Шоттки с обратным напряжением 10–200 В и 157 типов модулей на выпрямительных диодах с обратным напряжением 200–1800 В. Рассмотрим особенности некоторых FRED-модулей фирмы.

APTxxDFxxHJ, APTxxDLxxHJ

Приборы этих серий представляют собой мостовые выпрямители, выполненные в корпусах SOT-227 (ISOTOP, размеры 38×25,2×11,8 мм), их внешний вид и структура показаны на рис. 3. Приборы предназначены для применения в мощных импульсных источниках питания, системах индукционного нагрева, сварочных аппаратах, быстродействующих выпрямителях. Особенности модулей:

  • сверхмалое время восстановления обратного сопротивления;
  • мягкий характер восстановления характеристик;
  • высокое напряжение блокировки;
  • большие рабочие токи;
  • малые токи утечки;
  • очень малая индуктивность рассеяния (Very low stray inductance);
  • высокий уровень интеграции.
 Модули в корпусах SOT-227

Рис. 3. Модули в корпусах SOT-227

Производитель заявляет следующие преимущества модулей данных серий: высокая производительность на высоких частотах; малые потери; низкий уровень шумов коммутации; возможность непосредственной установки на радиатор (изолированный корпус); низкое тепловое сопротивление «кристалл–корпус».

В состав серий входят модули с выходным током 30 А (АРТ30DF/DLxxxHJ), 50 А (APT50DLxxxHJ), 60 А (APT60DFxxxHJ), 75 А (APT75DF/DLxxxHJ), 100 А (APT100DF/DLxxxHJ) и максимальным обратным напряжением 600 В (APTxxDF/DL60HJ), 1200 В (APTxxDF/DL120HJ), 1700 В (APTxxDF170HJ). В качестве примера приведем параметры модуля APT100DL60HJ:

  • максимальный средний прямой ток (Maximum Average Forward Current) 100 А при коэффициенте заполнения 50% и температуре корпуса +80 °С;
  • прямое напряжение 1,5 В при Iпр = 100 А и температуре кристаллов +150 °С;
  • максимальный обратный ток утечки не более 0,5 мА при Tj = +150 °C;
  • время восстановления обратного сопротивления trr = 180 нc при Iпр = 100 А, di/dt = 2000 А/мкс, Tj = +150 °C;
  • энергия восстановления Err = 2,4 мДж при тех же условиях;
  • тепловое сопротивление «кристалл–корпус» RthJC = 0,77 °С/Вт.

APTDF30/60/100H601/1201G

Приборы указанных серий также являются мостовыми выпрямителями (рис. 4). Они выполнены в корпусах SP1 размерами 51×40,8×11,5 мм и предназначены для применения в бесперебойных источниках питания, индукционных печах, сварочных аппаратах, быстродействующих выпрямителях. В состав серий входят модули с прямым током 30 А (APTDF30HxxxG), 60 А (APTDF60HxxxG), 100 А (APTDF100HxxxG) и максимальным обратным напряжением 600 В (APTDFxx601G) и 1200 В (APTDFxx1201G). Эти изделия имеют те же особенности и преимущества, что и модули, рассмотренные выше. Приведем параметры APTDF100H1201G:

  • максимальный средний прямой ток 100 А при коэффициенте заполнения 50% и температуре корпуса +60 °С;
  • прямое напряжение 2,4 В при Iпр = 100 А и температуре кристаллов +125 °С;
  • время восстановления обратного сопротивления trr = 480 нс при Iпр р = 100 А, di/dt = 200 А/мкс, Tj = +125 °C;
  • тепловое сопротивление RthJC не более 0,55 °С/Вт.
 Модули в корпусах SP1

Рис. 4. Модули в корпусах SP1

Модули APTDF100H20/100/170G — мостовые выпрямители на прямой ток 100 А и максимальное обратное напряжение 200 В, 1000 В, 1700 В. Они выполнены в корпусе SP6 размерами 93×40×21,2 мм, структура и внешний вид приведены на рис. 5. Области применения и преимущества те же, что и у модулей, рассмотренных выше. Параметры APTDF100H170G (Uобр = 1700 В):

  • прямой ток RMS 125 А, максимальный средний прямой ток 100 А при Т = +55 °С;
  • прямое напряжение 2,1 В при Iпр = 100 А и температуре кристаллов +125 °С;
  • trr = 704 нс (Тj = +125 °C), RthJC, не более 0,35 °С/Вт.
 Модули в корпусах SP6

Рис. 5. Модули в корпусах SP6

APTDF200xxx

Представители этих серий — мостовые выпрямители на прямой ток 200 А и максимальные обратные напряжения 200, 600, 1000, 1200, 1700 В, выполненные в корпусах SP6 размерами 108×62×17 мм, крепление силовых шин осуществляется винтами М5 (рис. 6). Области их применения и преимущества те же, что и у рассмотренных выше модулей. Для примера укажем параметры одного из приборов серии APTDF200H60G (Uобр = 600 В):

  • прямой ток RMS 270 А, максимальный средний прямой ток 200 А при температуре корпуса +80 °С;
  • прямое напряжение 1,3 В при Iпр = 200 А и Тj = +125 °C;
  • trr = 220 нс (Tj = 125 °C), RthJC не более 0,285 °С/Вт.
 Модули в больших корпусах SP6

Рис. 6. Модули в больших корпусах SP6

APTDF400AA/AK/KKxxxG

В указанные серии входят сборки из двух последовательно соединенных FRED с выводом от точки соединения, две сборки образуют мощный выпрямительный мост (рис. 7). Приборы выполнены в корпусах SP6 размерами 108×62×17 мм. Серия включает модули на прямой ток 400 А и напряжения 200, 600, 1000, 1200, 1700 В. Приведем параметры APTDF400KK100G (Uобр = 1000 В):

  • прямой ток RMS 500 А, максимальный средний прямой ток 400 А при Ткорп = +70 °С;
  • прямое напряжение 1,7 В при температуре кристаллов +125 °С;
  • trr = 340 нс (Tj = +125 °C), RthJC не более 0,14 °С/Вт.
 Модули серии APTDF400AA/AK/KKxxxG

Рис. 7. Модули серии APTDF400AA/AK/KKxxxG

APTDF400/430/450/500UxxxG

Данные серии представлены приборами в корпусах LP4 размерами 80×66×23 мм; в модули интегрирован один быстрый диод (рис. 8). Рекомендованные производителем области применения модулей: в качестве антипараллельных диодов импульсных источников питания и инверторов, а также снабберных диодов; в источниках гарантированного бесперебойного питания; системах индукционного нагрева; сварочном оборудовании, быстродействующих выпрямителях; электротранспортных средствах (Electric vehicles).

 Модули в корпусах LP4

Рис. 8. Модули в корпусах LP4

Особенности и преимущества те же, что и у описанных выше приборов. В состав серии входят следующие модули:

  • APTDF400U120G — Uобр = 1200 В, Iпр = 400 А;
  • APTDF430U100G — Uобр = 1000 В, Iпр = 430 А;
  • APTDF450U60G — Uобр = 600 В, Iпр = 450 А;
  • APTDF500U40G — Uобр = 400 В, Iпр = 500 А.

Параметры действительны при температуре корпуса +80 °С, trr модулей не превышает 170–300 нс при температуре кристаллов +100 °С, тепловое сопротивление RthJC = 0,08 °С/Вт.

В 2010 г. фирма приступила к выпуску ряда серий модулей для тяжелых условий эксплуатации, состоящих из двух различным образом соединенных FRED (рис. 9):

  • UFT70-UFT72 на прямой ток 70 А и обратные напряжения 100–800 В;
  • UFT125-UFT127 на прямой ток 120 А и обратные напряжения 50–800 В;
  • UFT140-UFT142 на прямой ток 140 А и обратные напряжения 100–800 В;
  • UFT200-UFT202, UFT210-UFT212 на прямой ток 200 А и обратные напряжения 100–800 В;
  • UFT40010-UFT40020 на прямой ток 400 А и обратные напряжения 100–200 В.
 Структуры модулей UFTxxx

Рис. 9. Структуры модулей UFTxxx

Модули перечисленных серий выпускаются в различных корпусах. Время восстановления обратного сопротивления находится в пределах 40–120 нс, тепловое сопротивление 0,12–1 °С/Вт, рабочий диапазон температур кристаллов –55…+175 °С.

В 2011 г. компания представила несколько новых FRED для тяжелых условий эксплуатации серий HU100-HU102, HU20260-HU20280. Модули HU100-H101 выпускаются на прямой ток 100 А и обратные напряжения 50–800 В; HU20260-HU20280 — на прямой ток 200 А и обратные напряжения 600–800 В. Приборы, состоящие из единичных FRED, выпускаются в малогабаритных корпусах размерами 39×19×14 мм, отличаются повышенной допустимой температурой кристаллов +175 °С и широким диапазоном рабочих температур кристаллов –55…+175 °С. Основные параметры приборов: trr 50–90 нс (HU100-HU102) и 130 нс (HU20260-HU20280); тепловое сопротивление кристалл/корпус 0,24–0,5 °С/Вт. Модули допускают значительные импульсные токи — до 1500 А при длительности импульсов 300 мкс (HU100-HU102) и до 2100 А (HU20260-HU20280).

Инверторы серий APTGххх

Корпорация выпускает чрезвычайно широкую номенклатуру силовых IGBT-модулей. Особенно много новых приборов было разработано в посткризисном 2009 г. Рассмотрим особенности модулей, техническая документация на которые была выпущена или отредактирована в 2009–2011 гг. Их классификационные параметры приведены в таблице, в которую включены все модули разработки 2010–2011 гг. и мощные (с прямым током 100 А и более) модули 2009 г.

Таблица. Классификационные параметры модулей

Тип модуля Datasheet Uces, B Ic, A Tc, °C Pd, Вт Uce sat, B (°С) Qg, мкК tr/tf, нс Eon/Eoff, мДж (°С) RthJC, °C Структура
APTGT200A602G 2011 600 200 80 625 1,7 (150) 2,1 45/55 1,8/7 (150) 0,24 Trench+Field Stop IGBT3
APTGF25H120T2G 2011 1200 25 80 208 4 (125) 0,16 50/30 3,5/1,5 (125) 0,6 NPT IGBT
APTGF100A120G 2011 1200 100 80 56 3,9 (125) 1,1 60/30 12/5 (125) 0,55
APTGL30H120G 2011 1200 30 80 170 2,25 (150) 0,2 35/80 3/2,2 (150) 0,9 Trench+Fiels Stop IGBT4
APTGL180A120G 2011 1200 180 80 750 2,2 (150) 0,85 20/45 13,5/14,5 (150) 0,2 Trench+Field Stop IGBT4
APTGT50H60RT3G 2011 600 50 80 176 1,7 (150) 0,5 45/40 0,43/1,75 (150) 0,85 Trench+Field Stop IGBT3
APTGT50H60T2G 2011 600 50 80 176 1,7 (150) 0,5 50/60 0,43/1,75 (150) 0,85 Trench+Fiels Stop IGBT3
APTGT75A120G 2011 1200 75 80 387 2 (125) 0,7 50/90 7/8,1 (125) 0,35 Fast Trench+Field Stop IGBT3
APTGT75H60T2G 2011 600 75 80 250 1,7 (150) 0,8 45/40 0,6/2,6 (150) 0,6 Trench+Field Stop IGBT3
APTGT100A1202G 2011 1200 100 80 480 2 (125) 0,9 30/70 10/10 (125) 0,26 Fast Trench+Field Stop IGBT3
APTGT100BB60T3G 2011 600 100 80 340 1,7 (150) 1,1 45/55 0,875/3,5 (150) 0,44 Trench+Field Stop IGBT3
APTGT100TL170G 2011 1700 100 80 560 2,4 (125) 1,2 40/180 32/31 (125) 0,22 Trench+Fiels Stop IGBT3
APTGT150A602G 2011 600 150 80 480 1,7 (150) 1,6 45/55 1.5/5,3 (150) 0,31 Trenc+Fiels Stop IGBT3
APTGT150A120G 2011 1200 150 80 690 2 (125) 1,4 45/75 14/16 (125) 0,18 Fast Trench+Field Stop IGBT3
APTGT300A170D3G 2011 1700 150 80 1470 2.4 (125) 3,5 100/200 105/94 (125) 0,085 Trenc+Fiels Stop IGBT3
APTGT50A1202G 2011 1200 50 80 277 2 (125) 0,47 30/70 5/5,5 (125) 0,45 Fast Trench+Field Stop IGBT3
APTGFQ25H120T2G 2011 1200 25 80 227 2,3 (125) 0,28 50/40 1,35/1,76 (125) 0,55 NPT IGBT
APTGF50H60T2G 2011 600 50 80 250 2,2 (125) 0,166 10/21 0,5/1 (125) 0,5
APTGL180A120T3AG 2011 1200 180 100 940 2,2 (150) 0,85 35/80 13,5/14/5 (150) 0,16 Trench+Field Stop IGBT4
APT60GL120JU2 2010 1200 60 80 280 2,25 (150) 0,38 35/80 5,5/4,5 (150) 0,53
APT60GL120JU3 2010 1200 60 80 280 2,25 (150) 0,38 35/80 5,5/4,5 (150) 0,53
APTGL120TDU120TPG 2010 1200 120 80 517 2,15 (150) 0,85 35/80 10,5/9,5 (150) 0,29
APTGL700DA120D3G 2010 1200 700 80 3000 2,2 (125) 3,4 40/70 54/58 (150) 0,05
AOTGL700SK120D3G 2010 1200 700 80 3000 2,2 (125) 3,4 40/70 54/58 (150) 0,05
APTGT200A60T3AG 2009 600 200 100 750 1,7 (150) 2,2 45/55 1,8/7 (150) 0,2 Trench+Field Stop IGBT
APTGF100A120T3AG 2009 1200 100 100 780 3,9 (150) 1,1 60/30 12/5 (125) 0,16 NPT IGBT
APTGF100A120T3WG 2009 1200 100 80 657 3,9 (125) 1,1 50/20 12/5 (125) 0,19
APTGF150A120T3WG 2009 1200 150 80 961 3,9 (125) 1,6 50/20 18/8 (125) 0,13
APTGF165A60D1G 2009 600 165 80 781 2,2 (125) 0,65 72/40 9/8,5 (125) 0,16
APTGF165DA60D1G 2009 600 165 80 781 2,2 (125) 0,65 75/50 9/8,5 (125) 0,16
APTGF165SK60D1G 2009 600 165 80 781 2,2 (125) 0,65 72/40 9/8,5 (125) 0,16
APTGL120DA120T1G 2009 1200 120 80 517 2,15 (150) 0,85 35/80 10,5/9,5 (150) 0,29 Trench+Field Stop IGBT4
APTGL120K120T1G 2009 1200 120 80 517 2,15 (150) 0,85 20/45 10,5/9,5 (150) 0,29
APTGL120TA120TPG 2009 1200 120 80 517 2,15 (150) 0,85 20/45 10,5/9,5 (150) 0,29
APTGT100A120D1G 2009 1200 100 80 520 2 (125) 0,95 90/130 7,5/17,5 (125) 0,24 Trench+Field Stop IGBT
APTGT100A120T3AG 2009 1200 100 80 595 2 (125) 0,9 50/90 10/10 (125) 0,21
APTGT100A602G 2009 600 100 80 340 1,7 (150) 1,1 45/55 0,875/3,5 (150) 0,44
APTGT100DA60T3AG 2009 600 100 100 416 1,7 (150) 1,2 45/55 0,875/3,5 (150) 0,36
APTGT100DA120D1G 2009 1200 100 80 520 2 (125) 0,95 100/180 7,5/17,5 (125) 0,24
APTGT100DH60T3G 2009 600 100 80 340 1,7 (150) 1,1 45/55 0,875/3,5 (150) 0,44
APTGT100SK60T3AG 2009 600 100 100 416 1,7 (150) 1,1 45/55 0,875/35 (150) 0,36
APTGT100SK120D1G 2009 1200 100 80 520 2 (125) 0,95 90/130 7,5/17,5 (125) 0,24
APTGT100TA120TPG 2009 1200 100 80 480 2 (125) - 50/90 10/10 (125) 0,26
APTGT10TL60T3G 2009 600 100 80 340 1,7 (150) 1,1 50/70 0,875/3,5 (150) 0,77
APTGT150A60T3AG 2009 600 150 100 600 1,7 (150) 1,6 50/70 1,5/5,3 (150) 0,25
APTGT150A120D1G 2009 1200 150 80 690 2 (125) 1,4 100/180 11/26 (125) 0,18
APTGT150DA60T3AG 2009 600 150 100 600 1,7 (150) 1,6 50/70 1,5/5,3 (150) 0,25
APTGT150DA120D1G 2009 1200 150 80 690 2 (125) 1,4 100/180 11/26 (125) 0,18
APTGT150SK60T3AG 2009 600 150 100 600 1,7 (150) 1,6 50/70 1,5/5,3 (150) 0,25
APTGT150SK120D1G 2009 1200 150 80 690 2 (125) 1,4 90/130 11/26 (150) 0,18
APTGT150TL60G 2009 600 150 80 480 1,7 (150) 1,6 45/55 1,5/5,3 (150) 0,52
APTGT200DA60T3AG 2009 600 200 100 750 1,7 (150) 2,2 45/55 1,8/7 (150) 0,2
APTGT200SK60T3AG 2009 600 200 100 750 1,7 (150) 2,2 45/55 1,8/7 (150) 0,2
APTGT300A60TG 2009 600 300 80 935 1,7 (150) 3,2 45/55 3/10,6 (150) 0,16
APTGL475U120DAG 2009 1200 475 100 2307 2,2 (150) 3,4 40/170 42/37,2 (150) 0,065 Trench+Field Stop IGBT4
APTGT100A60T3AG 2009 600 100 100 416 1,7 (150) 1,1 50/70 0,875/3,5 (150) 0,36 Trench+Field Stop IGBT

Примечания: Datasheet — год выпуска справочных материалов; Тс — температура корпуса; Pd — максимальная рассеиваемая мощность; Uce sat — напряжение насыщения IGBT при указанной в скобках температуре; Qg — заряд затвора IGBT; tr/tf — длительность фронта и спада импульсов; Eon/Eoff — энергия включения/выключения IGBT; RthJC — тепловое сопротивление «кристалл–корпус».

Рассмотрим особенности и области применения некоторых модулей, разработанных в 2011 г., более подробно.

APTGT200A602G

Данный прибор представляет собой фазный инвертор (Phase Leg) для применения в сварочном оборудовании, импульсных источниках питания, бесперебойных источниках питания, драйверах мощных двигателей. Технология Fast Trench+Field Stop IGBT3 дает существенное улучшение характеристик благодаря оптимизации основных элементов вертикальной структуры чипа: базы n-, слоя n-Field Stop, предназначенного для повышения напряжения пробоя, и эмиттера. В результате снижается суммарное значение потерь в широком диапазоне частот, обеспечивается более плавный характер переключения, а чипы занимают меньшую площадь, что позволяет использовать меньше кремния и тем самым снизить себестоимость продукции. Особенности и преимущества модуля:

  • низкое падение напряжение открытых IGBT;
  • малый следовой ток (Low tail current);
  • частоты переключения до 20 кГц;
  • антипараллельные диоды с мягким восстановлением;
  • низкое падение напряжения на открытых диодах;
  • малый ток утечки;
  • кельвин-эмиттеры для облегчения управления;
  • очень малая индуктивность рассеяния;
  • высокая степень интеграции;
  • выдающаяся производительность на высоких частотах переключения;
  • высокая температурная стабильность (Stable temperature behavior);
  • высокая прочность (very rugged);
  • непосредственный монтаж на теплоотвод (изолированный корпус);
  • малое тепловое сопротивление «кристалл–корпус»;
  • легкость параллельного соединения модулей для уменьшения Usat.

Основные параметры антипараллельных диодов:

  • прямое напряжение 1,5 В при Iпр = 200 А и Т = +150 °С;
  • время восстановления обратного сопротивления 225 нс при Т = +150 °С, di/dt = 2200 А/мкс, Iпр = 200 А;
  • энергия восстановления 4,7 мДж при Т = +150 °С;
  • тепловое сопротивление 0,4 °С/Вт.

APTGT50H60RT3G

Основная область применения — инверторы солнечных батарей. Помимо указанных выше, модуль обладает такими дополнительными преимуществами, как:

  • нормированные характеристики RBSOA, SCSOA;
  • встроенный терморезистор для контроля температуры;
  • возможность пайки силовых и сигнальных выводов;
  • низкий профиль (толщина модуля 12 мм без выводов).

Основные параметры антипараллельных и выпрямительных диодов:

  • прямое напряжение (CR1–CR4) 1,5 В при Iпр = 50 А, Т = +150 °С;
  • время восстановления обратного напряжения 150 нс при Iпр = 50 А, Т = +150 °С;
  • энергия восстановления 1,2 мДж при Т = +150 °С;
  • тепловое сопротивление 1,42 °С/Вт;
  • максимальный средний прямой ток выпрямительных диодов CR5–CR8 — 40 А при Ткорп = +80 °С и коэффициенте заполнения 50%;
  • прямое напряжение не более 1,5 В при Iпр = 30 А, Tj = +125 °С;
  • параметры терморезистора 50 кОм±5% (Т = +25 °С), В25/85 = 3952, ΔВ/В — 4%.

APTG100TL170G

Этот трехуровневый инвертор предназначен для применения в солнечных батареях и бесперебойных источниках питания. Он обладает теми же особенностями и преимуществами, что и описанные выше модули. Основные параметры IGBT и антипараллельных диодов (кроме приведенных в таблице):

  • входная емкость IGBT 9 нФ;
  • прямой ток диодов (CR1–CR4) 100 А при Ткорп = 80 °С, (CR5, CR6) — 150 А;
  • прямое напряжение диодов 1,9 В при Tj = +125 °C;
  • время восстановления обратного сопротивления 490 нс при Tj = +125 °C;
  • энергия восстановления 24 мДж при Tj = +125 °C;
  • тепловое сопротивление «кристалл–корпус» (CR1–CR4) — 0,39 °С/Вт; (CR5, CR6) — 0,26 °C/Вт.

APTGT300A170D3G

Данный мощный фазный инвертор выпущен спецаильно для высоковольтных приложений, силовые выводы фиксируются винтами М6. Особенности и преимущества прибора те же, что и у прочих модулей. Основные параметры (помимо приведенных в таблице):

  • входная емкость IGBT 27 нФ;
  • прямой ток антипараллельных диодов 300 А при Ткорп = +80 °С;
  • время восстановления обратного сопротивления 490 нс при Tj = +125 °C;
  • прямое напряжение диодов 1,9 В при Tj = +125 °C;
  • энергия восстановления 70 мДж при Tj = +125 °C;
  • тепловое сопротивление 0,13 °С/Вт.

Литература

  1. http://www.microsemi.com/en/company/acquisitions
  2. http://www.microsemi.com/en/products/product-directory-list/10204
*  *  *

Другие статьи по этой теме



 
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ

Оцените, пожалуйста, удобство и практичность (usability) сайта:
Хорошо
Нормально
Плохо