650-вольтовые гибридные IGBT с диодами CoolSiC для преобразователей с высоким КПД

7 октября

телекоммуникацииуправление питаниемуправление двигателемавтоматизацияответственные примененияInfineonновостьдискретные полупроводникиIGBTcoolsic

Компания Infineon решила объединить несколько передовых технологий производства силовых полупроводниковых приборов и разработала новое семейство 650-вольтовых гибридных IGBT Hybrid CoolSiC, содержащих в одном корпусе кремниевые IGBT, изготовленные по технологии TRENCHSTOP 5, и карбид-кремниевые диоды Шоттки, изготовленные по технологии CoolSiC.

Замена традиционных кремниевых диодов с p-n переходом на карбид-кремниевые диоды Шоттки позволяет значительно уменьшить величину всех видов потерь, возникающих при импульсном преобразовании электрической энергии, особенно в режимах с жестким переключением силовых полупроводниковых элементов. Поэтому даже простая замена существующих IGBT TRENCHSTOP 5 с кремниевыми диодами на приборы семейства Hybrid CoolSiC позволит увеличить КПД существующего преобразователя на 0,1% на каждые 10 кГц частоты переключений силовых транзисторов. То есть, если в существующем преобразователе, работающем на частоте 23 кГц, заменить IGBT TRENCHSTOP 5 на IGBT Hybrid CoolSiC, то его КПД увеличится приблизительно на 0,23%.

Дополнительно увеличить КПД можно путем использования приборов в 4-выводных корпусах TO-247-4, обеспечивающих более жесткую связь c драйвером за счет подключения его к кристаллу в точке Кельвина. Это уменьшает величину паразитной индуктивности в цепи эмиттера и, соответственно, обеспечивает более быстрое переключение IGBT.

Ключевыми особенностями IGBT семейства Hybrid CoolSiC являются:

  • сверхнизкие динамические потери за счет сочетания технологий TRENCHSTOP 5 и CoolSiC;
  • сверхнизкие статические потери;
  • наибольшая эффективность при использовании в схемах с жесткой коммутацией силовых элементов;
  • возможность простого параллельного соединения нескольких приборов без применения дополнительных схем для выравнивания тока.

Использование транзисторов Hybrid CoolSiC позволяет увеличить КПД и удельную мощность конечного приложения, а также упростить требования к его охлаждению. Кроме этого, характеристики IGBT Hybrid CoolSiC позволяют заменить IGBT с кремниевыми диодами на новые приборы без каких-либо дополнительных переделок.

Дополнительными преимуществами семейства Hybrid CoolSiC являются:

  • развитый модельный ряд, включающий приборы с максимальным током от 40 до 75 А (таблица 1);
  • наличие приборов в двух типах корпусов: традиционном трехвыводном TO-247-3 и четырехвыводном TO-247-4 с отдельным выводом эмиттера, соединенным с точкой Кельвина;
  • наличие приборов, содержащих диоды с максимально допустимым током, равным как максимально допустимому току IGBT, так и половине его значения, что позволяет уменьшить стоимость приложений, в которых антипараллельные диоды IGBT не предназначены для протекания токов большой величины.

Основной областью применения транзисторов семейства Hybrid CoolSiC являются мощные высоковольтные преобразователи электрической энергии (рисунок 1) для промышленных и энергетических приложений, в числе которых:

  • источники бесперебойного питания;
  • системы хранения энергии;
  • инверторы солнечных и ветряных электростанций;
  • промышленные источники питания;
  • зарядные станции для электромобилей.

Рис. 1. Пример использования транзисторов семейства Hybrid CoolSiC

Рис. 1. Пример использования транзисторов семейства Hybrid CoolSiC

Таблица 1.  Состав семейства Hybrid CoolSiC

Наименование Максимальный ток IGBT, А Максимальный ток диода, А Рабочая частота, кГц Корпус
IKW50N65SS5 80 38,5 10…30 PG-TO247-3
IKW50N65RH5 80 22,8 40…100 PG-TO247-3
IKW40N65RH5 74 18,5 40…100 PG-TO247-3
IKW75N65RH5 80 30,7 40…100 PG-TO247-3
IKW75N65SS5 80 57 10…30 PG-TO247-3
IKZA40N65RH5 74 18,5 40…100 TO-247-4
IKZA50N65RH5 80 22,8 40…100 TO-247-4
IKZA50N65SS5 80 38,5 10…30 TO-247-4
IKZA75N65RH5 80 30,7 40…100 TO-247-4
IKZA75N65SS5 80 57 10…30 TO-247-4
•••

Наши информационные каналы

О компании Infineon

Компания Infineon является мировым лидером по производству силовых полупроводниковых компонентов, а также занимает ведущие позиции по производству автомобильной полупроводниковой электроники и смарт-карт.  В 2015 году компания Infineon приобрела компанию International Rectifier, тем самым значительно усилив свои лидирующие позиции в области силовой электроники. Это сочетание открывает новые возможности для клиентов, так как обе компании превосходно дополняют друг друга благодаря высокому уровню ...читать далее

Товары
Наименование
IKW50N65SS5XKSA1 (INFIN)
IKW50N65RH5XKSA1 (INFIN)
IKW40N65RH5XKSA1 (INFIN)
IKW75N65RH5XKSA1 (INFIN)
IKW75N65SS5XKSA1 (INFIN)
IKZA40N65RH5XKSA1 (INFIN)
IKZA50N65RH5XKSA1 (INFIN)
IKZA50N65SS5XKSA1 (INFIN)
IKZA75N65RH5XKSA1 (INFIN)
IKZA75N65SS5XKSA1 (INFIN)