码住|最新IGBT7系列分立器件常见问题

原创英飞凌工业半导体 2024-03-04 11:30

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英飞凌新推出的IGBT7单管系列市场热度不减，本文为大家整理针对该产品系列的常见问题，一看就懂，牢牢码住!

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IGBT7都通过了哪些可靠性测试？

答：IGBT不论单管和模块都需要通过多项可靠性测试以保证其长期使用稳定性，与电性能相关的主要有HTGS，HTRB，H3TRB，HV-H3TRB等。高温高湿测试H3TRB的测试条件是温度Ta=85℃,湿度RH=85%,VCE=80V，而HV-H3TRB在保持温度和湿度双85的条件下，将CE之间偏置电压从80V提高到了80%的额定电压，比如1200V的器件，测试HV-H3TRB时CE之间施加电压V_stress 960V。测试电压的大幅提升对于IGBT无疑是更严峻的考验，而IGBT7通过优化设计，通过了1000小时的HV-H3TRB测试，显示出对高压及潮湿环境的卓越适应能力。IGBT7单管产品的电性能可靠性测试标准如下表所示。

IGBT7单管系列目前有哪些规格已经量产？

答：目前IGBT7 T7/S7/H7单管已量产的产品请参考下方表格，可以看到，650V最大电流可达150A，1200V最大电流可达140A，可有效减少并联数量，提升系统功率密度。

所有IGBT7的二极管能力

都是全范围的吗？

答：是的，目前1200V和650V的IGBT7单管的反并联二极管，都是和IGBT芯片电流等级相同的。这个从IGBT单管的命名规则上就可以看出来，像CH7 CS7 EH7 ET7这些命名里的E和C，都是代表全电流二极管。具体可以参考《英飞凌IGBT单管命名规则》。

目前已量产的IGBT7单管系列，有短路

和没有短路能力的分别适用于哪些应用领域？

答：具有短路能力的IGBT7有650V T7， 1200V S7，适用于开关频率要求不太高，但可能有短路工况的应用，比如电机驱动。没有短路能力的IGBT7有650V H7和1200V H7，进一步降低了饱和压降和开关损耗，适用于光伏，ESS，EVC等对开关频率和效率要求比较高的场合。总结如下：

3pin和4pin的封装对损耗有什么区别？

答：TO247-4pin封装具有开尔文发射极，它将功率回路与驱动回路解耦，减小了驱动回路的杂感电感，对于损耗的影响推荐阅读这篇文章《用数据看TO-247封装单管开尔文管脚的重要性》。

H7与H5相比较，芯片面积是否变小了？

答：是的，功率半导体技术发展趋势是高功率密度，高功率密度的基础是低损耗和器件的关断电流的能力，参考文章《IGBT的电流是如何定义的》，H7的芯片饱和压降比H5大幅降低，所以H7芯片的功率密度更高，相同电流的芯片尺寸更小，相同封装可以放更大电流规格的芯片，具体可参见下一个问题。

H7和H5的开关损耗相比怎么样？

答：从下图的折中曲线我们可以看到，H7的饱和导通电压V_cesat最低，比S5降低了3%，比H5降低达25%。开关损耗方面，H7的E_on相对于S5降低了54%，相对于H5降低了77%；而H7的E_off相对于S5降低了27%，相对于H5降低了20%，所以总体来说，H7整体的开关损耗（E_on+E_off），还是要比S5和H5更低。