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东芝最新款分立IGBT将大幅提高空调和工业设备的效率
2023-03-09 来源:华强电子网
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关键词:东芝分立IGBT工业设备

东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布推出一款用于空调和工业设备大型电源的功率因数校正(PFC)电路[1]的650V分立IGBT---“GT30J65MRB”。该产品于今日开始支持批量出货。


功率半导体器件经过业界验证,对于节能工作意义重大,其中包括助力实现碳中和目标。由于在高功率的工业设备和家用电器中,例如变频器在空调中的应用越来越普遍,以及工业设备的大型电源需要降低功耗,因此对高效率开关器件的需求也在增长。这催生了对于PFC电路中低损耗开关器件和更高开关频率的需求。


东芝在其新款IGBT中引入了最新的工艺。优化的沟槽结构确保了行业领先[2]的0.35mJ(典型值)[3]的低开关损耗(关断损耗),与东芝当前产品GT50JR22相比降低了大约42%[4]。此外,新款IGBT还包含一个内置的二极管,其正向电压为1.2V(典型值)[5],比GT50JR22降低了大约43%[5]。这些改进有助于显著提高设备效率。


对于使用东芝当前产品GT50JR22的空调PFC电路,其工作频率低于40kHz[6]。而GT30J65MRB是东芝首款用于60kHz[6]以下PFC的IGBT,其可通过降低开关损耗(关断损耗)来确保更高的工作频率。


东芝将继续扩大产品线,以充分适应市场趋势,并不断提高设备效率。


图1 关断损耗Eoff


图2 效率与壳温


应用:

- 家用电器(空调等)

- 工业设备(工厂自动化设备、多功能打印机等)


特性:

- 行业领先[2]的低开关损耗(关断损耗):由最新工艺实现的Eoff=0.35mJ[3](典型值)

- 采用反向导通(RC)结构的内置续流二极管(FWD)

- 快速开关时间(下降时间):tf=40ns(典型值)(TC=25℃、IC=15A、RG=56Ω)

- 低二极管正向电压:VF=1.2V(典型值)(TC=25℃、IF=15A、VGE=0V)


主要规格:

(除非另有说明,Ta=25℃)

器件型号

GT30J65MRB

封装

TO-3P(N)

绝对最大

额定值

集电极-发射极电压VCES(V)

650

集电极电流(DC)IC(A)

TC=25℃

60

TC=100℃

30

结温Tj(℃)

175

集电极-发射极饱和电压

VCE(sat)典型值(V)

IC=30A、VGE=15V、TC=25℃

1.40

开关时间(下降时间)tf典型值(ns)

电感负载、

VCE=400V、IC=15A、

VGE=15V、RG=56Ω、TC=25℃

40

开关损耗(关断损耗)

Eoff典型值(mJ)

电感负载、

VCE=400V、IC=15A、

VGE=15V、RG=56Ω、TC=175℃

0.35

二极管正向电压VF典型值(V)

IF=15A、VGE=0V、TC=25℃

1.20

结壳热阻Rth(j-c)最大值(℃/W)

0.75

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注:

[1] 功率因数校正(PFC)电路:该电路可减小电压和电流之间的相位差,使功率因数接近于1,以抑制开关电源中产生的谐波分量。

[2] 根据东芝截至2023年3月的调研。

[3] 测试条件:电感负载、VCE=400V、IC=15A、VGE=15V、RG=56Ω、TC=175℃

[4] 截至2023年3月,东芝测量值(测试条件:VCC=400V、IC=15A、VGG=+15V/0、RG=56Ω、TC=175℃)。

[5] 测试条件:IF=15A、VGE=0V、TC=25℃

[6] 截至2023年3月,由东芝使用其PFC评估板测试得到的测量值。



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