IGBT如何為相關應用提供高效能

IGBT（Insulated－Gate Bipolar Transistor）是電源應用中相當常見的器件，可用于交流電的電機控制輸出。由安森美半導體（ON Semiconductor）所推出的TO247－4L IGBT將可為相關應用提供更高的效能與更佳的成本效益，究竟它是如何辦到的？讓我們來進一步深入了解。

通過TO－247－4L IGBT封裝減少Eon損耗

IGBT是主要用作電子開關的三端子功率半導體器件，正如其開發(fā)的目的，結合了高效率和快速的開關功能，它在許多應用中切換電力，像是變頻驅動（VFD）、電動汽車、火車、變速冰箱、燈鎮(zhèn)流器和空調。傳統(tǒng)的雙極結型晶體管（Bipolar Junction Transistor， BJT）的導通電阻小，但是驅動電流大，而MOSFET的導通電阻大，卻有著驅動電流小的優(yōu)點。IGBT正是結合了這兩者的優(yōu)點：不僅驅動電流小，導通電阻也很低。

具有四個交替層（P－N－P－N）的IGBT由不具有再生作用的金屬氧化物半導體（MOS）柵極結構控制。由于其設計為可以快速地打開和關閉，因此放大器通常會使用它通過脈寬調制和低通濾波器來合成復雜的波形。除了將n ＋漏極替換為p ＋集電極層之外，IGBT單元的構造類似于n溝道垂直構造的功率MOSFET，從而形成垂直的PNP雙極結型晶體管。該附加的p ＋區(qū)域產(chǎn)生PNP雙極結型晶體管與表面n溝道MOSFET的級聯(lián)連接。

IGBT將MOSFET的簡單柵極驅動特性與雙極晶體管的高電流和低飽和電壓能力相結合。IGBT將用于控制輸入的隔離柵極FET和作為單個器件中開關的雙極型功率晶體管組合在一起。

安森美半導體推出TO247－4L IGBT系列，具有強大且經(jīng)濟實惠的Field Stop II Trench結構，并且在苛刻的開關應用中提供卓越的性能，提供低導通電壓和最小的開關損耗。

與標準TO－247－3L封裝相比，安森美半導體的TO－247－4L IGBT封裝采用TO－247－4L格式，可以降低Eon損耗，并提供分離的開關引腳，可以將Eon損耗降低60％以上。它采用非常高效的Trench Field Stop II技術構建，并針對具有低導通電壓和最小化開關損耗優(yōu)勢的高速開關進行了優(yōu)化。通過優(yōu)化的高速切換，可以提高門控和降低開關損耗。集成具有低正向電壓的軟式、快速共包續(xù)流二極管，可以節(jié)省電路板空間。

安森美半導體TO－247－4L IGBT的目標應用是太陽能逆變器、不間斷電源（UPS），全半橋拓撲和中性點鉗位拓撲。它可以支持需要1200V解決方案的客戶，并從TO－247－4L封裝所提供的減少Eon開關損耗中獲益。安森美半導體目前是唯一一家提供1200V器件的公司。

安森美半導體的TO－247－4L Field Stop II IGBT系列包括NGTB50N65FL2WA（650 V，50 A）、NGTB75N65FL2WA（650 V，75 A）、FGH75T65SQDTL4（650 V，75 A）、NGTB40N120FL2WA（1200 V，40 A）、NGTB25N120FL2WA（1200V，25A）和NGTB50N120FL2WA（1200V，50A）等。這些器件采用改進的門控制來降低開關損耗，具有非常高效的帶Field Stop技術的溝槽，TJmax等于175°C。獨立的發(fā)射器驅動引腳和采用TO－247－4封裝，可確保最小的Eon損耗。針對高速切換進行了優(yōu)化，并均是無鉛器件，適用于工業(yè)應用。

安森美半導體的TO－247－4L Field Stop II IGBT系列采用先進的Field Stop II Trench架構技術，可有效地提高IGBT的運作效率，并降低Eon損耗，是高功率電源應用的理想選擇。