東芝最新款分立IGBT將大幅提高空調和工業設備的效率
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東芝電子元件及存儲裝置株式會社（“東芝”）今日宣布推出一款用于空調和工業設備大型電源的功率因數校正（PFC）電路[1]的650V分立IGBT---“GT30J65MRB”。該產品于今日開始支持批量出貨。
本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/202303/444218.htm
功率半導體器件經過業界驗證，對于節能工作意義重大，其中包括助力實現碳中和目標。由于在高功率的工業設備和家用電器中，例如變頻器在空調中的應用越來越普遍，以及工業設備的大型電源需要降低功耗，因此對高效率開關器件的需求也在增長。這催生了對于PFC電路中低損耗開關器件和更高開關頻率的需求。
東芝在其新款IGBT中引入了最新的工藝。優化的溝槽結構確保了行業領先[2]的0.35mJ（典型值）[3]的低開關損耗（關斷損耗），與東芝當前產品GT50JR22相比降低了大約42%[4]。此外，新款IGBT還包含一個內置的二極管，其正向電壓為1.2V（典型值）[5]，比GT50JR22降低了大約43%[5]。這些改進有助于顯著提高設備效率。
對于使用東芝當前產品GT50JR22的空調PFC電路，其工作頻率低于40kHz[6]。而GT30J65MRB是東芝首款用于60kHz[6]以下PFC的IGBT，其可通過降低開關損耗（關斷損耗）來確保更高的工作頻率。
東芝將繼續擴大產品線，以充分適應市場趨勢，并不斷提高設備效率。
圖1 關斷損耗Eoff
圖2 效率與殼溫
■ 應用：
- 家用電器（空調等）
- 工業設備（工廠自動化設備、多功能打印機等）
■ 特性：
- 行業領先[2]的低開關損耗（關斷損耗）：由最新工藝實現的Eoff＝0.35mJ[3]（典型值）
- 采用反向導通（RC）結構的內置續流二極管（FWD）
- 快速開關時間（下降時間）：tf＝40ns（典型值）（TC＝25℃、IC＝15A、RG＝56Ω）
- 低二極管正向電壓：VF＝1.2V（典型值）（TC＝25℃、IF＝15A、VGE＝0V）
■ 主要規格：
（除非另有說明，Ta＝25℃）
器件型號 | GT30J65MRB | ||
封裝 | TO-3P（N） | ||
絕對最大 額定值 | 集電極-發射極電壓VCES（V） | 650 | |
集電極電流（DC）IC（A） | TC＝25℃ | 60 | |
TC＝100℃ | 30 | ||
結溫Tj（℃） | 175 | ||
集電極-發射極飽和電壓 VCE(sat)典型值（V） | IC＝30A、VGE＝15V、TC＝25℃ | 1.40 | |
開關時間（下降時間）tf典型值（ns） | 電感負載、 VCE＝400V、IC＝15A、 VGE＝15V、RG＝56Ω、TC＝25℃ | 40 | |
開關損耗（關斷損耗） Eoff典型值（mJ） | 電感負載、 VCE＝400V、IC＝15A、 VGE＝15V、RG＝56Ω、TC＝175℃ | 0.35 | |
二極管正向電壓VF典型值（V） | IF＝15A、VGE＝0V、TC＝25℃ | 1.20 | |
結殼熱阻Rth(j-c)最大值（℃/W） | 0.75 | ||
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注：
[1] 功率因數校正（PFC）電路：該電路可減小電壓和電流之間的相位差，使功率因數接近于1，以抑制開關電源中產生的諧波分量。
[2] 根據東芝截至2023年3月的調研。
[3] 測試條件：電感負載、VCE＝400V、IC＝15A、VGE＝15V、RG＝56Ω、TC＝175℃
[4] 截至2023年3月，東芝測量值（測試條件：VCC＝400V、IC＝15A、VGG＝+15V/0、RG＝56Ω、TC＝175℃）。
[5] 測試條件：IF＝15A、VGE＝0V、TC＝25℃
[6] 截至2023年3月，由東芝使用其PFC評估板測試得到的測量值。
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