碼住|最新IGBT7系列分立器件常見問題

原創英飛凌工業半導體 2024-03-04 11:30

高性能SGT MOS產品，保障BMS高效可靠運行 4周搞定BLE/Wi?Fi/NFC，從選型到首例工程

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英飛凌新推出的IGBT7單管系列市場熱度不減，本文為大家整理針對該產品系列的常見問題，一看就懂，牢牢碼住!

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IGBT7都通過了哪些可靠性測試？

答：IGBT不論單管和模塊都需要通過多項可靠性測試以保證其長期使用穩定性，與電性能相關的主要有HTGS，HTRB，H3TRB，HV-H3TRB等。高溫高濕測試H3TRB的測試條件是溫度Ta=85℃,濕度RH=85%,VCE=80V，而HV-H3TRB在保持溫度和濕度雙85的條件下，將CE之間偏置電壓從80V提高到了80%的額定電壓，比如1200V的器件，測試HV-H3TRB時CE之間施加電壓V_stress 960V。測試電壓的大幅提升對于IGBT無疑是更嚴峻的考驗，而IGBT7通過優化設計，通過了1000小時的HV-H3TRB測試，顯示出對高壓及潮濕環境的卓越適應能力。IGBT7單管產品的電性能可靠性測試標準如下表所示。

IGBT7單管系列目前有哪些規格已經量產？

答：目前IGBT7 T7/S7/H7單管已量產的產品請參考下方表格，可以看到，650V最大電流可達150A，1200V最大電流可達140A，可有效減少并聯數量，提升系統功率密度。

所有IGBT7的二極管能力

都是全范圍的嗎？

答：是的，目前1200V和650V的IGBT7單管的反并聯二極管，都是和IGBT芯片電流等級相同的。這個從IGBT單管的命名規則上就可以看出來，像CH7 CS7 EH7 ET7這些命名里的E和C，都是代表全電流二極管。具體可以參考《英飛凌IGBT單管命名規則》。

目前已量產的IGBT7單管系列，有短路

和沒有短路能力的分別適用于哪些應用領域？

答：具有短路能力的IGBT7有650V T7， 1200V S7，適用于開關頻率要求不太高，但可能有短路工況的應用，比如電機驅動。沒有短路能力的IGBT7有650V H7和1200V H7，進一步降低了飽和壓降和開關損耗，適用于光伏，ESS，EVC等對開關頻率和效率要求比較高的場合。總結如下：

3pin和4pin的封裝對損耗有什么區別？

答：TO247-4pin封裝具有開爾文發射極，它將功率回路與驅動回路解耦，減小了驅動回路的雜感電感，對于損耗的影響推薦閱讀這篇文章《用數據看TO-247封裝單管開爾文管腳的重要性》。

H7與H5相比較，芯片面積是否變小了？

答：是的，功率半導體技術發展趨勢是高功率密度，高功率密度的基礎是低損耗和器件的關斷電流的能力，參考文章《IGBT的電流是如何定義的》，H7的芯片飽和壓降比H5大幅降低，所以H7芯片的功率密度更高，相同電流的芯片尺寸更小，相同封裝可以放更大電流規格的芯片，具體可參見下一個問題。

H7和H5的開關損耗相比怎么樣？

答：從下圖的折中曲線我們可以看到，H7的飽和導通電壓V_cesat最低，比S5降低了3%，比H5降低達25%。開關損耗方面，H7的E_on相對于S5降低了54%，相對于H5降低了77%；而H7的E_off相對于S5降低了27%，相對于H5降低了20%，所以總體來說，H7整體的開關損耗（E_on+E_off），還是要比S5和H5更低。