وبلاگ شرکت در مورد ترانزیستور Renesas RBN75H125S1FP4-A0 IGBT داخلی FRD برای سوئیچینگ برق

شرکت Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. ترانزیستور Renesas RBN75H125S1FP4-A0 IGBT را با FRD داخلی برای برنامه های سوئیچ قدرت عرضه کرده است.

RBN75H125S1FP4-A0 یک IGBT تک ترانزیستوری با عملکرد بالا از سری Renesas Electronics G8H است که به طور خاص برای ولتاژ متوسط و بالا توسعه یافته است.برنامه های تغییر قدرت با فرکانس بالااین دستگاه یک دیود بازیابی سریع (FRD) را ادغام می کند که نیاز به دیود آزاد چرخ خارجی را از بین می برد و معماری مدار قدرت را به طور قابل توجهی ساده می کند.استفاده از فرآیندهای هسته گیت خندق و وافرهای فوق نازک، این دستگاه با تلفات کم حالت فعال، تلفات کم سوئیچینگ و عملکرد حرارتی بالا ترکیب می شود. با پارامترهای نامی تا ولتاژ قطع 1250V و 75A جریان مداوم کلکتور،به عنوان یک دستگاه اصلی برای تغییر قدرت در اینورترهای صنعتی و برنامه های تبدیل انرژی جدید استفاده می شود.، و مناسب برای سناریوهای میانگین تا قدرت بالا و فرکانس بالا است.

I. معماری اصلی و ویژگی های فرآیند RBN75H125S1FP4-A0

IGBT RBN75H125S1FP4-A0 از فناوری دروازه خندق نسل بعدی Renesas استفاده می کند که با یک فرآیند وفر فوق باریک 65 μm ترکیب شده است و عملکرد سوئیچ قدرت را در سطح تراشه بهینه می کند.همچنین از یک بسته قدرت اختصاصی TO-247plus استفاده می کنداین تراشه از یک طراحی وافر تقسیم شده استفاده می کند، که وافر IGBT اصلی 8.7 × 6.4 میلی متر و وافر FRD یکپارچه 6.3 × 3 می باشد.4 میلی متراین بسته بندی یکپارچه یکپارچه از بین می برد تداخل از پارامترهای مدار انگل ناشی از دیود های خارجی، در نتیجه افزایش ثبات و ادغام مدار های سوئیچ قدرت.

در مقایسه با دستگاه های IGBT سنتی، مزایای اصلی فرآیند RBN75H125S1FP4-A0 در کاهش بهینه سازی شده و افزایش ثبات است: وافر فوق باریک به طور قابل توجهی کاهش تلفات رسانایی را کاهش می دهد,در حالی که ظرفیت انتقال معکوس بهینه شده (Cres) به طور موثر زنگ زدن سوئیچ را سرکوب می کند،در نتیجه کاهش تداخل الکترومغناطیسی و از دست دادن سوئیچینگ در شرایط عملیاتی فرکانس بالا· ساختار دروازه خندق به طور دقیق ویژگی های کنترل دروازه را بهینه می کند و سرعت پاسخ سوئیچ را برای پاسخ به خواسته های عملیات سوئیچ فرکانس بالا بهبود می بخشد.دستگاه حداکثر دمای اتصال 175°C را تحمل می کند، که ثبات عملکردی عالی در دمای بالا را ارائه می دهد و آن را برای محیط های صنعتی خشن مناسب می کند.

II. پارامترهای کلیدی الکتریکی و حرارتی RBN75H125S1FP4-A0 (متریک های اصلی برای سوئیچ های قدرت)

با پارامترهای الکتریکی متعادل خود، RBN75H125S1FP4-A0 انتخاب ترجیحی برای سوئیچ های قدرت متوسط و ولتاژ بالا است.پارامترهای اصلی آن به طور دقیق برای پاسخگویی به خواسته های تبدیل قدرت فرکانس بالا طراحی شده استپارامترهای کلیدی مشخص عبارتند از:

- ولتاژ نامی و جریان: ولتاژ نامی کلکتور - فرستنده (Vces) = 1250 V؛ جریان مداوم کلکتور (Ic) = 75 A؛ حداکثر جریان جلو تا 300 A.فضای سر جریان کافی باعث می شود که دستگاه در برابر افزایش بار مقاومت کند، که آن را مناسب برای برنامه های سوئیچینگ متوسط تا قدرت بالا می کند؛

- پارامترهای از دست دادن در حالت فعال: افت ولتاژ اشباع عام کلکتور-امتر VCE ((sat) = 1.8 V. کاهش ولتاژ اشباع کم به طور موثر از دست دادن قدرت در حالت فعال را کاهش می دهد،در نتیجه بهبود کارایی تبدیل کلی سیستم;

- عملکرد مدیریت حرارتی و مصرف برق: حداکثر توان از بین رفتن 517 وات؛ مقاومت حرارتی اتصال به مورد θj-c = 029 °C/W و مقاومت حرارتی اتصال دیود به صورت θj-cd = 0.45 °C/W. ویژگی های مدیریت حرارتی عالی باعث از بین رفتن سریع گرما تولید شده در طول عملیات سوئیچینگ می شود و از خرابی در دمای بالا جلوگیری می کند.

- پارامترهای نشت و ثبات: جریان نشت دروازه - فرستنده تنها 1 μA است که منجر به از دست دادن قدرت نشت بسیار کم و کاهش مصرف انرژی در حالت آماده می شود.دستگاه دارای تحمل قابل اعتماد برای مدار کوتاه و مقاومت عالی در برابر بار عارضی مدار کوتاه است.;

- ویژگی های بسته بندی: TO-247+ بسته بندی سه پین سوراخ با یک طرح پین منطقی و منطقه تماس تبعید گرما بزرگ،تسهیل جوش و مونتاژ به محصول نهایی و همچنین نصب بر روی حرارتی، که باعث می شود برای تولید انبوه صنعتی مناسب باشد.

III. مزایای اصلی IGBT RBN75H125S1FP4-A0 با FRD یکپارچه

به عنوان یک IGBT با دیود سریع بازیابی یکپارچه (FRD) ،RBN75H125S1FP4-A0 به طور جامع نقاط درد متعدد مرتبط با راه حل های سنتی در برنامه های تغییر قدرت را حل می کند، با مزایای کلیدی که نیازهای سوئیچینگ فرکانس بالا، کارایی بالا و قابلیت اطمینان بالا را برآورده می کند.

اول، معماری یکپارچه طراحی مدار را ساده می کند و نیاز به دیودهای آزاد اضافی را از بین می برد.اندازه صفحه مدار قدرت را به حداقل می رساند، پیچیدگی مسیر مدار را کاهش می دهد و هزینه های مواد را کاهش می دهد. در عین حال، این باعث می شود که استحکام و ظرفیت انگل ناشی از سیم کشی اجزای متمایز به حداقل برسد.در نتیجه از افزایش ولتاژ و تداخل صدا در هنگام تغییر فرکانس بالا جلوگیری می شود و ثبات مدار را افزایش می دهددوم، FRD ساخته شده از یک فرآیند بازیابی با سرعت بالا استفاده می کند، که بازیابی سریع و بازپرداخت پایین را ارائه می دهد.در زمان تغییر PWM با فرکانس بالا و شرایط چرخ آزاد بار تحرک، این به طور قابل توجهی از دست دادن قدرت را در طول فاز چرخ آزاد کاهش می دهد و با ویژگی های سوئیچ فرکانس بالا IGBT مطابقت دارد.

علاوه بر این، ادغام IGBT و FRD در یک وافر واحد، تطابق حرارتی عالی و افزایش یکنواخت دمای دستگاه را تضمین می کند. 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 systemدر ترکیب با یک طراحی Cres کم، دستگاه تولید می کند شکل موج نرم تر سوئیچ و انتشار الکترومغناطیسی کمتر،حذف نیاز به مدارهای پیچیده EMI و بهینه سازی بیشتر مصرف انرژی سیستم و سازگاری الکترومغناطیسی.

IV. سازگاری اصول عملکرد سوئیچ قدرت

به عنوان یک سوئیچ قدرت کنترل شده با ولتاژ، RBN75H125S1FP4-A0 از طریق ولتاژ درایو دروازه، سوئیچ سریع روشن / خاموش را به دست می آورد.که باعث می شود آن را کاملا مناسب برای توپولوژی های مختلف تبدیل قدرت DC-AC و DC-DC باشد. هنگامی که ولتاژ مثبت درایو به دروازه اعمال می شود، کانال IGBT روشن می شود، ایجاد یک مسیر فعلی در مدار اصلی برای هدایت قدرت؛زمانی که ولتاژ دروازه برداشته شود یا ولتاژ منفی اعمال شود، کانال به سرعت خاموش می شود، جریان در مدار اصلی را قطع می کند و عملیات تغییر را تکمیل می کند.

در شرایط بار محرک، نیروی الکتروموتوریک معکوس تولید شده در لحظه خاموش شدن در RBN75H125S1FP4-A0 می تواند به سرعت از طریق FRD ساخته شده از بین برود،آزاد کردن انرژی ذخیره شده در محرک و جلوگیری از اوج ولتاژ از ایجاد خرابی دستگاهبه لطف فرآیندهای بهینه سازی شده ساخت وافره، دستگاه دارای سرعت های سریع و تاخیر کم است.امکان کار پایدار در شرایط تعدیل PWM با فرکانس بالا، کنترل دقیق قدرت خروجی و تبدیل و تنظیم کارآمد انرژی الکتریکی.

V. سناریوهای کاربرد معمول برای RBN75H125S1FP4-A0

از مزایای جامع آن استفاده می کند، از جمله ولتاژ بالا 1250 ولت، ظرفیت جریان بالا 75A، از دست دادن کم در فرکانس های بالا،و تبعید گرما عالی √RBN75H125S1FP4-A0 به طور گسترده ای در برنامه های تغییر قدرت متوسط تا بالا در سراسر بخش های صنعتی و انرژی جدید استفاده می شودزمینه های اصلی کاربرد آن عبارتند از:

- سیستم های اینورتر فتوولتائیک (PV): در واحدهای سوئیچ قدرت اینورترهای فتوولتائیک متصل به شبکه و میکرو اینورترها استفاده می شود.پاسخگویی به الزامات تبدیل قدرت فرکانس بالا از سیستم های PV و افزایش بهره وری تبدیل فتوولتائیک;

- منابع برق بدون وقفه (UPS): به عنوان دستگاه کلید سوئیچ در سیستم های UPS صنعتی و ذخیره سازی انرژی،اطمینان از انتقال قدرت پایدار و برآورده کردن الزامات بالای قابلیت اطمینان از تامین برق بدون وقفه;

- تجهیزات جوش صنعتی: ماژول های تبدیل قدرت فرکانس بالا برای منابع برق جوش، قادر به تحمل تغییرات متداول و نوسانات بار،و مناسب شرایط سخت کار تجهیزات جوش;

- سیستم های تبدیل قدرت عمومی: تجهیزات تبدیل قدرت متوسط و ولتاژ بالا مانند انواع کنورترهای فرکانس صنعتیمنابع برق موتور و تبدیل کننده های ذخیره انرژی، که امکان تنظیم و تغییر قدرت را فراهم می کند.

VI. خلاصه ی درخواست های کلی برای RBN75H125S1FP4-A0

Renesas RBN75H125S1FP4-A0 ترانزیستور IGBT با FRD یکپارچه، با استفاده از یک فرآیند وافر بسیار نازک خندق دروازه، ویژگی های کم از دست،عملکرد بالا در از بین بردن حرارتی و معماری یکپارچه، به طور کامل به نقاط درد دستگاه های سوئیچ قدرت سنتی، به ویژه تلفات بالا، پیچیدگی مدار و ثبات ضعیف، پاسخ می دهد. با یک امتیاز نامی 1250V/75A،طیف گسترده ای از دماهای عملیاتی 175°C و ویژگی های بسیار عالی سوئیچینگ فرکانس بالا، به عنوان یک راه حل با کارایی بالا برای برنامه های تبدیل قدرت فرکانس بالا و متوسط و ولتاژ بالا، متوسط و قدرت بالا به کار می رود. ترکیب کارایی بالا، صرفه جویی در انرژی،قابلیت اطمینان بالا و هزینه پایین، این دستگاه سوئیچ هسته ای مورد علاقه در زمینه های الکترونیک قدرت صنعتی و تبدیل انرژی جدید است.