近日,英飞凌宣布推出两款新型 4.5 kV IGBT XHP 3 模块:FF450R45T3E4_B5 和 DD450S45T3E4_B5。

这两款器件都是英飞凌 XHP 3 系列的一部分,并且具有一些共同的核心原则。根据产品页面,这两款模块均具有高直流稳定性、高短路能力以及 150°C 的虚拟结工作温度。两个模块均提高了 10.4 kV 的隔离度,以确保电路在高压条件下正常运行。模块的物理外形尺寸也很小,为 140 毫米 x 100 毫米 x 40 毫米。
虽然这两种设备都设计为可以协同工作,但它们存在几个关键差异。首先,FF450R链接数据表是一款 4,500 V、450 A 双 IGBT 开关模块,而 DD450S 链接数据表是 IGBT 二极管模块。FF 器件采用专有的 Trenchstop 技术,据称可以最大限度地减少开关损耗和饱和电压。根据数据表,FF模块的主要特性包括高集电极-发射极电压VCES和高集电极电流ICNom,使其特别适合高铁等高功率工业应用。
Trenchstop 技术
Trenchstop 技术使用场截止 IGBT,其特点是晶圆基板更薄,因此集电极和发射极之间的电阻更低。因此,该技术可降低饱和电压 (VCES) 并最大限度地减少 IGBT 内的损耗。
Trenchstop 技术已在电机驱动和功率逆变器等电力电子领域获得广泛接受。通过将 FF 和 DD 器件组合在一起,客户可以将具有多个单开关/双二极管的传统设计简化为两个双开关/双二极管。
通过使用双 IGBT 开关而不是多个单开关,工程师可以简化母线设计。母线是一条铜或其他导电金属,用于将电力分配给外围设备和其他电气组件。创建母线配电系统时,最好将 IGBT 连接并联,以减少损耗并增加功率。然而,在使用传统 IGBT 开关的这种并联连接中,寄生电感会导致电路中的电流不平衡。
XHP 系列允许系统设计人员并排放置连接并减少接线量,从而使此类并行连接更简单、更稳健。
节省成本
由于 XHP 系列使并行母线设计变得更加容易,因此可用于各种高压应用,例如高铁、传送带和机车。IGBT 大量用于电力??机车和柴电机车。
使用 IGBT 的一项具体应用是牵引力控制系统。在这样的系统中,柴油发动机可以为交流发电机提供动力,然后交流发电机驱动连接到火车车轮的电动机。在此类应用中切换的电压和电流可能非常高,使其适合 XHP 3 系列等设备。根据最近的一份报告,预计到 2030 年,全球 IGBT 市场将达到 $12.1B,这表明对 XHP 系列等高功率、低损耗 IGBT 器件的需求可能会继续增长。
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