瑞薩電子推出第8代IGBT，以行業(yè)領(lǐng)先的超低損耗特性，提升系統(tǒng)功率

　　2016年3月10日，日本東京訊——全球領(lǐng)先的半導體解決方案供應商瑞薩電子株式會社（TSE：6723），于今日宣布推出第八代G8H系列絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）的六款新產(chǎn)品，其可將用于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器中的轉(zhuǎn)換損耗降至最低，并減少不間斷電源（UPS）系統(tǒng)中的逆變器應用。推出的六種新產(chǎn)品額定功率分別為650 V /40 A、50 A、75 A、1250 V / 25 A、40 A和75 A。瑞薩也為帶內(nèi)置二極管的1，250V IGBT實現(xiàn)了業(yè)界首款TO-247 plus封裝，它為系統(tǒng)制造商提供了更大的電路配置靈活性。

　　憑借電源轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域設(shè)計低損耗IGBT的專業(yè)知識，瑞薩電子優(yōu)化了第八代IGBT，在過程結(jié)構(gòu)中采用獨特的溝槽柵配置（注1）。相較于以往的IGBT產(chǎn)品，這些裝置具有更快的轉(zhuǎn)換性能，這是IGBT性能指標的一個基本特征，同時，還通過降低飽和電壓減少了傳導損耗（Vce（飽和），注2）。此外，第八代設(shè)備的性能指數(shù)（注3）與之前的第七代IGBT相比改進了30%，有助于為用戶系統(tǒng)降低功耗并改善整體性能。對注重光伏（PV）逆變器、UPS、工業(yè)電機驅(qū)動器和功率因數(shù)校正（PFC）的電力行業(yè)主要市場來說，這些更新是必不可少的。

　　在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，當由太陽能電池板由太陽光產(chǎn)生的直流電（DC）流過反相電路轉(zhuǎn)換為交流電（AC）時，不可避免地會造成一些功率損失。由于大多數(shù)這種功耗損失發(fā)生在所用的功率器件內(nèi)，因此降低IGBT功率損耗對用戶系統(tǒng)的發(fā)電性能具有直接的積極影響。同樣，對服務(wù)器機房和數(shù)據(jù)中心的UPS系統(tǒng)來說，電力必須持續(xù)流經(jīng)功率轉(zhuǎn)換器電路，以監(jiān)測電源是否已中斷，這意味著當系統(tǒng)正在運行時，會產(chǎn)生穩(wěn)定功耗。IGBT性能是減少這種功耗的關(guān)鍵因素。

　　新型第八代IGBT的主要特點包括：

　　（1）切換更快，具有業(yè)界領(lǐng)先的超低功耗特性，是反相電路的理想選擇

　　瑞薩利用其長期低損耗IGBT設(shè)計專長開發(fā)了獨特的溝槽柵配置。新型IGBT采用最先進的工藝技術(shù)，可實現(xiàn)快速切換性能和低飽和電壓（VCE（飽和））特性，這決定了IGBT器件的性能指標。因此，性能指數(shù)改善了30%。此外，瑞薩分析了可減少反相電路功耗的元素并設(shè)計了新設(shè)備，以減少電導和開關(guān)損耗。因此大大降低了IGBT功耗，這部分功耗占功率轉(zhuǎn)換器電路總功耗的一半以上。

　　（2）得益于低開關(guān)噪聲，無需安裝外部柵極電阻

　　在IGBT中，需在噪聲特性和開關(guān)速度之間做出權(quán)衡。第八代IGBT在切換期間產(chǎn)生的柵極噪聲大大減少，這樣系統(tǒng)制造商可拆卸之前為降低噪音而安裝的柵極電阻，從而減少元件數(shù)量，加強設(shè)計的緊湊性。

　?。?）TO-247封裝具有優(yōu)異的散熱性；可確保在175℃的高溫下運行

　　TO-247封裝底面由金屬制成，這樣可以將由IGBT功耗所產(chǎn)生的熱量直接輸送到具有優(yōu)異散熱性能的封裝外表面。新器件可適應175℃的高溫，這樣便可以用于因大功率級傳輸而易升溫的區(qū)域，有助于改善用戶系統(tǒng)的性能和可靠性。

　?。?）TO-247plus離散封裝類型中首個帶內(nèi)置二極管的1250 V IGBT，可用于額定功率為100C的75A電流環(huán)

　　在之前幾代產(chǎn)品中，由于考慮到如發(fā)熱、噪音和運行質(zhì)量等因素，額定功率為100C的75A電流環(huán)一般會被并入采用大封裝的模塊。但憑借第八代IGBT技術(shù)低損耗和芯片尺寸更小的特點，瑞薩在業(yè)內(nèi)實現(xiàn)了首個采用離散TO-247 plus 封裝帶內(nèi)置二極管的1，250 V IGBT。通過在額定功率為100C的75A電流帶中使用離散封裝器件，系統(tǒng)制造商實現(xiàn)了只有離散器件具備的增強電路配置的靈活性，且可輕易提高系統(tǒng)的功率容量。

　　即使在非反相電路應用中，新型第八代G8H系列設(shè)備也可施展快速切換性能，例如，可使轉(zhuǎn)換器升壓電路具有出色的性能。

　　定價和供貨情況

　　現(xiàn)可提供第八代IGBT的樣品。系統(tǒng)制造商可選擇最匹配反相電路類型和所需輸出能力的產(chǎn)品。每個產(chǎn)品版本價格不同，例如，RBN50H65T1GPQ-A0 650 V / 50 A的產(chǎn)品樣品定價為每件3.00美元。計劃于2016年9月開始量產(chǎn)，預計到2017年3月月產(chǎn)量可達到60萬件（定價和供貨情況如有變更，恕不另行通知。）

　　欲了解新型第八代IGBT的主要規(guī)格，敬請參照規(guī)格表（PDF：59 KB）。

　　650V產(chǎn)品

　　1250 V產(chǎn)品

　　（注1）溝槽柵結(jié)構(gòu)會在芯片表面形成深而窄的槽（溝槽），隨后在溝槽兩側(cè)形成MOSFET柵極。從而提高單元密度，并有助于降低導通電阻。

　?。ㄗ?）飽和電壓（Vce（飽和））是IGBT性能最重要的指標。它表示的是操作狀態(tài)下集電極和發(fā)射極之間的電壓。該電壓值越低，電流流過該元件時的導通損失就越少。

　?。ㄗ?）該性能指標等于開關(guān)損耗×Vce（飽和）。

　　關(guān)于瑞薩電子株式會社

　　瑞薩電子株式會社（TSE：6723），是全球首屈一指的微控制器供應商和高級半導體解決方案的首選供應商，產(chǎn)品包括微控制器、SoC解決方案和各種模擬與功率器件。2010年4月，NEC電子公司（TSE：6723）和株式會社瑞薩科技合并成立了瑞薩電子株式會社，公司業(yè)務(wù)覆蓋了面向各種應用的研究、開發(fā)、設(shè)計與制造。瑞薩電子株式會社總部設(shè)在日本，在全球20多個國家均設(shè)有分公司。