회사 블로그 Renesas RBN75H125S1FP4-A0 IGBT 트랜지스터 내장 FRD(전원 스위칭용)

?? 진 밍기다 전자제품 주식회사 (주) 는 전력 전환 애플리케이션을 위해 내장 FRD를 갖춘 Renesas RBN75H125S1FP4-A0 IGBT 트랜지스터를 출시했다.

RBN75H125S1FP4-A0는 Renesas Electronics의 G8H 시리즈의 고성능 단일 트랜지스터 IGBT로, 중고압,고주파 전원 전환 애플리케이션이 장치는 빠른 회복 다이오드 (FRD) 를 통합하여 외부 자유 바퀴 다이오드의 필요성을 제거하고 전력 회로 구조를 크게 단순화합니다.트렌치 게이트 및 초 얇은 웨이퍼 코어 프로세스를 활용, 이 장치는 낮은 온 상태 손실, 낮은 스위치 손실 및 높은 열 성능을 결합합니다. 최대 1250V 분쇄 전압과 75A 연속 컬렉터 전류의 명목 매개 변수와 함께,그것은 산업 인버터 및 새로운 에너지 전력 변환 응용 프로그램에서 주류 핵심 전력 전환 장치로 사용됩니다., 그리고 중대에서 높은 전력, 높은 주파수 스위칭 시나리오에 적합합니다.

I. RBN75H125S1FP4-A0의 핵심 구조 및 프로세스 특성

RBN75H125S1FP4-A0 IGBT는 Renesas의 차세대 트렌치 게이트 기술을 65μm 초느다란 웨이퍼 프로세스와 결합하여 칩 수준에서 전력 전환 성능을 최적화합니다.또한 전력 패키지 TO-247 플러스를 사용합니다., 구조적 안정성과 열 효율성을 모두 보장합니다. 칩은 스플릿 웨이퍼 디자인을 사용하여 주요 IGBT 웨이퍼가 8.7 × 6.4 mm, 통합된 FRD 웨이퍼가 6.3 × 3 를 측정합니다.4mm이 일체 통합 패키징은 외부 다이오드에 의해 발생하는 회로 기생자 매개 변수로부터의 간섭을 제거, 따라서 안정성 및 전력 전환 회로의 통합을 향상.

전통적인 IGBT 장치와 비교하면 RBN75H125S1FP4-A0의 핵심 프로세스 장점은 최적화된 손실과 향상된 안정성입니다. 초 얇은 웨이퍼는 전도 손실을 현저히 감소시킵니다.,최적화된 역전환역량 (Cres) 은 스위치 링링을 효과적으로 억제합니다.따라서 고주파 작동 조건에서 전자기 간섭 및 전환 손실을 줄입니다.; 트렌치 게이트 구조는 정확하게 게이트 제어 특성을 최적화, 높은 주파수 스위칭 작업의 요구를 충족하기 위해 스위칭 응답 속도를 향상장치는 175°C의 최대 접합 온도를 지원합니다., 높은 온도에서 뛰어난 작동 안정성을 제공하며 가혹한 산업 환경에 적합합니다.

II. RBN75H125S1FP4-A0의 주요 전기 및 열 매개 변수 (전력 스위치 핵심 메트릭스)

균형 잡힌 전기 매개 변수로, RBN75H125S1FP4-A0은 중고압 전원 스위치에 대한 선호 선택입니다.그것의 핵심 매개 변수는 높은 주파수 전력 변환의 요구 사항을 충족하기 위해 정확하게 조정됩니다구체적인 주요 매개 변수는 다음과 같습니다.

- 이름 전압 및 전류: 이름 전압 (Vces) = 1250V; 연속 전류 (Ic) = 75A; 최대 전류 300A.방대한 전류 머리 공간 은 장치 가 부하 스파이크 에 견딜 수 있도록 한다, 중~고전력 스위치용 용도로 적합합니다.

- 정전 상태 손실 매개 변수: 전형적인 수집기-출사기 포화 전압 하락 VCE ((sat) = 1.8 V. 낮은 포화 전압 하락은 정전 상태에서 전력 손실을 효과적으로 감소시킵니다.따라서 시스템의 전체 변환 효율을 향상시킵니다.;

- 열 관리 및 전력 소비 성능: 최대 전력 소모 517 W; 접합-상태 열 저항 θj-c = 0.29 °C/W 및 다이오드 접합체 용량 저항 θj-cd = 0.45 °C/W. 우수한 열 관리 특성으로 전환 작업 중에 생성되는 열이 빠르게 분산하여 고온 장애를 방지할 수 있습니다.

- 누출 및 안정성 매개 변수: 게이트 발사자 누출 전류는 1μA에 불과하며, 그 결과 매우 낮은 누출 전력 손실과 대기 모드에서 에너지 소비가 감소합니다.장치는 신뢰할 수 있는 단회로 내성이 있고 단회로 변동에 대한 우수한 저항성을 가지고 있습니다.;

- 포장 특성: TO-247과 합리적 포장 배열과 큰 열 분산 접촉 면적,용접 및 최종 제품으로 조립을 촉진하고 열 방출기에 장착하는 것, 산업용 대량 생산에 적합합니다.

III. 통합 FRD와 함께 RBN75H125S1FP4-A0 IGBT의 주요 장점

IGBT로서, 통합된 빠른 회복 다이오드 (FRD) 로,RBN75H125S1FP4-A0는 전원 전환 응용 프로그램에서 전통적인 분리 솔루션과 관련된 많은 고통점을 포괄적으로 해결합니다., 고 주파수, 고 효율성 및 높은 신뢰성 스위치 요구 사항을 충족하는 주요 장점.

첫째, 통합 아키텍처는 회로 설계를 단순화하여 추가 자유 휠 다이오드의 필요성을 제거합니다. 이것은 외부 부품의 수를 줄이고,전력 회로 보드의 크기를 최소화합니다., 회로 라우팅의 복잡성을 낮추고 재료 비용을 줄입니다. 동시에, 그것은 배선 분리 구성 요소에 의해 발생되는 기생 인덕텐스 및 용량을 최소화합니다.따라서 고 주파수 스위치 도중 전압 스파이크 및 울림 간섭을 피하고 회로 안정성을 향상시킵니다.둘째, 내장된 FRD는 빠른 역회복과 낮은 회복 손실을 제공하는 고속 회복 프로세스를 사용합니다.높은 주파수 PWM 전환 및 인덕티브 로드 자유 바퀴 조건에서, 이것은 IGBT의 고 주파수 스위칭 특성에 맞추어 프리 휠링 단계에서 전력 손실을 크게 줄입니다.

또한 IGBT와 FRD를 하나의 웨이퍼에 통합하면 장치 전체에 탁월한 열 일치와 균일한 온도 상승을 보장합니다. thereby preventing performance degradation caused by temperature differences between discrete components and effectively extending the service life and operational stability of the entire power switching system낮은 크레스 디자인과 결합, 장치는 부드러운 전환 파형과 낮은 전자기 방출을 생산,복잡한 EMI 억제 회로의 필요성을 제거하고 시스템의 전력 소비와 전자기 호환성을 더 이상 최적화합니다..

IV. 전력 스위치 작동 원리의 적응성

전압 조절 전원 스위치로서, RBN75H125S1FP4-A0은 게이트 드라이브 전압을 통해 빠른 켜고 끄는 것을 달성합니다.다양한 DC-AC 및 DC-DC 전력 변환 토폴로지에 완벽하게 적합합니다.. 게이트에 긍정적 인 드라이브 전압이 적용되면 IGBT 채널이 켜지며 전력을 전달하는 주 회로에서 전류 경로를 설정합니다.게이트 전압이 제거되거나 음전압이 적용되면, 채널은 급속히 꺼져 주 회로에서 전류를 중단하고 전환 작업을 완료합니다.

인덕티브 로드 조건에서 RBN75H125S1FP4-A0에서 끄는 순간에 생성되는 역전기 힘은 내장 FRD를 통해 빠르게 분산 될 수 있습니다.인덕터에 저장된 에너지를 방출하고 장치 고장으로 인한 전압 스파이크를 방지합니다., 따라서 스위치 회로의 폐쇄 회로 보호를 달성합니다. 최적화된 웨이퍼 제조 프로세스 덕분에 장치는 빠른 스위치 속도와 낮은 스위치 지연을 특징으로합니다.고주파 PWM 변조 조건에서 안정적인 작동을 가능하게 하는, 전력 출력의 정확한 제어, 그리고 전기 에너지의 효율적인 변환 및 규제.

V. RBN75H125S1FP4-A0의 전형적인 응용 시나리오

1250V의 고전압, 75A의 높은 전류 용량, 높은 주파수에서 낮은 손실을 포함하여우수한 열 방출 RBN75H125S1FP4-A0는 산업 및 새로운 에너지 분야에서 중량에서 고전력 스위치 응용 프로그램에서 널리 사용됩니다.그 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:

- 태양광 (PV) 인버터 시스템: 네트워크에 연결된 PV 인버터 및 마이크로 인버터의 전력 전환 장치에 사용됩니다.태양광 시스템의 고주파 전력 변환 요구 사항을 충족하고 태양광 변환 효율을 향상시키는 것;

- 끊기지 않는 전원 공급 장치 (UPS): 산업용 UPS 및 에너지 저장 UPS 시스템에서 핵심 스위치 장치로 작동합니다.안정적인 전원 전환을 보장하고 끊김 없는 전원 공급의 높은 신뢰성 요구 사항을 충족합니다.;

- 산업 용접 장비: 용접 전원 공급 장치에 사용되는 고주파 전력 변환 모듈, 빈번한 전환 변동과 부하 변동에 견딜 수 있습니다.용접 장비의 까다로운 작동 조건에 적합합니다.;

- 일반용 전력 변환 시스템: 다양한 산업용 주파수 변환기와 같은 중고전압 전력 변환 장비,모터 드라이브 전원 공급 장치 및 에너지 저장 변환기, 효율적인 전력 조절과 전환을 가능하게 합니다.

VI. RBN75H125S1FP4-A0에 대한 전반적인 응용 프로그램의 요약

Renesas RBN75H125S1FP4-A0 IGBT 전원 스위치 트랜지스터와 FRD 통합, 트렌치 게이트 초 얇은 웨이퍼 프로세스를 사용하여, 낮은 손실 특성,높은 열 분산 성능과 통합 아키텍처1250V/75A의 등급 등급으로,175°C의 넓은 작동 온도 범위와 우수한 고주파 전환 특성, 그것은 중고고전압, 중고전력, 고전력 고주파 전력 변환 애플리케이션에 대한 고성능 솔루션으로 사용됩니다.높은 신뢰성 및 저렴한 비용, 그것은 산업 전력 전자 및 새로운 에너지 전력 변환 분야에서 선호되는 핵심 스위칭 장치입니다.