на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

650-вольтовые гибридные IGBT с диодами CoolSiC

Новости электроники
1 неделю назад

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


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.

 

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

Источник: www.compel.ru