東芝半導(dǎo)體開發(fā)低功耗節(jié)能屬性IGBT器件

IGBT因其優(yōu)異的電氣屬性和性價比在業(yè)界被廣泛應(yīng)用，特別是在工業(yè)控制領(lǐng)域幾乎隨處可見IGBT的身影。作為功率半導(dǎo)體的家族分支，不僅融合了BJT和MOSFET的優(yōu)點，還進一步提升了控制速度和精度，同時具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點。而今天要給大家介紹的是由東芝半導(dǎo)體新研發(fā)的具備低功耗節(jié)能屬性的IGBT器件——GT30N135SRA，其有助于家電產(chǎn)品能耗進一步降低。

基本電氣屬性綜述

首先GT30N135SRA擁有小而簡的T0-247封裝結(jié)構(gòu)，是基于RC-IGBT功率半導(dǎo)體系列更新迭代的第6.5代產(chǎn)品，此款產(chǎn)品內(nèi)置了一顆續(xù)流二極管芯片（FWD），進一步保證了IGBT對整個電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)TC＝100℃，Ta＝25℃時，其集電極電流額定值為30A，此時對應(yīng)的低集電極-發(fā)射極飽和電壓VCE為1.65V，低二極管正向電壓VF為1.75V，通過降低傳導(dǎo)損耗來降低設(shè)備的功耗，在有限電源供給的系統(tǒng)電路上能夠發(fā)揮出傳奇的特色。

動態(tài)特性分析

IGBT的快速響應(yīng)時間是衡量是否具備實時特性的一個重要的指標(biāo)，為了更好的說明GT30N135SRA擁有高速的開關(guān)特性，設(shè)計了GT30N135SRA分別在阻性電路和容性電路、感性電路中的開關(guān)時間及其開關(guān)損耗來進一步分析說明。

測試結(jié)果表明當(dāng)輸入VCE＝25V，VGE＝0V時，此時電路處于截止?fàn)顟B(tài)，IC＝0A。當(dāng)VCE＝25V，VGE＝15V時，此時電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，IC從0A突變到飽和狀態(tài)效率為90%，其開關(guān)頻率達到了f＝100kHZ。

在容感性電路中可以看到，由于電容電感需要充放電的特性，因此電壓和電流在整個突變過程中并不是呈現(xiàn)出線性特性，其損耗計算公式為Eoff＝

。即總功耗＝通態(tài)損耗（與飽和電壓VCEsat有關(guān)）+開關(guān)損耗（EoffEon）。同一代技術(shù)中通態(tài)損耗與開關(guān)損耗兩者相互矛盾，互為消長。

引領(lǐng)家電消費市場

隨著IGBT的聲名鵲起在整個功率半導(dǎo)體行業(yè)掀起了一波新浪潮。因其前身是MOS與BJT技術(shù)集成的產(chǎn)物，因此絕大多數(shù)應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品上，但隨著節(jié)能減排的指導(dǎo)方針興起，大多數(shù)家電產(chǎn)品也迎來了革新，新穎的低功耗功率半導(dǎo)體器件也會給整個家電市場帶來新的前景。所以GT30N135SRA在軟開關(guān)應(yīng)用，電磁爐、微波爐（家電產(chǎn)品），電壓諧振變頻開關(guān)應(yīng)用中能夠展現(xiàn)出奇的效果。

東芝半導(dǎo)體是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)計制造公司，多年來持續(xù)耕耘在功率半導(dǎo)體研發(fā)上，經(jīng)驗豐富的設(shè)計實驗室及優(yōu)異的研發(fā)團隊也一直致力于研發(fā)創(chuàng)新、提升芯片的功能屬性和穩(wěn)定特性。