时间:2025/12/26 18:28:39
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IRG4PH40KD是一款由Infineon Technologies(英飞凌)公司生产的高性能高压功率MOSFET器件,专为高效率开关电源应用而设计。该器件采用先进的沟槽栅极和场截止技术,结合超结(Superjunction)结构,实现了极低的导通电阻(RDS(on))和优异的开关特性。IRG4PH40KD属于IXYS品牌旗下的Power MOSFET产品线,广泛应用于工业电机控制、开关模式电源(SMPS)、不间断电源(UPS)、DC-DC转换器以及逆变器等高功率密度场合。该器件具备高耐压能力,额定电压为500V,能够承受瞬态过压冲击,同时保持良好的热稳定性和长期可靠性。其封装形式为TO-247,具有良好的散热性能,适合在高温环境下运行。此外,IRG4PH40KD还集成了快速恢复体二极管,能够在感性负载切换过程中提供反向电流路径,减少外部续流二极管的需求,从而简化电路设计并提高系统效率。该器件符合RoHS环保标准,并具备出色的抗雪崩能力和dv/dt耐受能力,适用于严苛的工作环境。由于其优越的电气性能和坚固的封装设计,IRG4PH40KD成为中高功率电力电子系统中的理想选择之一。
型号:IRG4PH40KD
制造商:Infineon Technologies
系列:IXYS High Voltage Power MOSFET
晶体管类型:N沟道MOSFET
漏源电压(VDSS):500V
连续漏极电流(ID)@25°C:18A
脉冲漏极电流(IDm):72A
漏源导通电阻(RDS(on))@10V VGS:0.43Ω
栅极阈值电压(VGS(th)):4V @ 250μA
最大栅源电压(VGS max):±20V
功耗(Pd):200W
工作结温范围(Tj):-55°C ~ +150°C
输入电容(Ciss):1100pF @ 25V VDS
输出电容(Coss):260pF @ 25V VDS
反向恢复时间(trr):55ns
封装/外壳:TO-247
IRG4PH40KD具备多项关键特性,使其在高功率开关应用中表现出色。首先,该器件采用了先进的超结(Superjunction)MOSFET技术,这种结构通过交替排列P型和N型柱状区域,显著降低了器件的导通损耗,同时维持了高击穿电压能力。这使得IRG4PH40KD在500V额定电压下仍能实现低至0.43Ω的RDS(on),有效减少了传导过程中的能量损耗,提高了整体系统效率。
其次,该MOSFET具有优异的开关性能。其输入电容(Ciss)为1100pF,输出电容(Coss)为260pF,在高频开关应用中能够减少驱动损耗和开关延迟,支持高达数十kHz甚至更高的开关频率运行。这对于现代高效电源设计至关重要,有助于减小磁性元件体积,提升功率密度。此外,较低的栅极电荷(Qg)进一步降低了驱动电路的负担,使控制器更容易驱动该器件,尤其是在并联使用多个MOSFET时表现更为稳定。
第三,IRG4PH40KD内置一个快速恢复体二极管,反向恢复时间(trr)仅为55ns,远优于传统MOSFET的体二极管性能。这一特性在桥式拓扑或同步整流应用中尤为重要,可有效抑制反向恢复引起的电压尖峰和电磁干扰(EMI),提高系统的可靠性和稳定性。
再者,该器件具备出色的热性能和机械鲁棒性。TO-247封装提供了优良的散热路径,允许器件在高功率条件下长时间运行而不发生热失效。其工作结温范围宽达-55°C至+150°C,适应各种恶劣环境条件,包括工业和户外应用场景。
最后,IRG4PH40KD具有高抗雪崩能力和良好的dv/dt耐受性,能够在瞬态过压或短路事件中保持稳定,避免因电压突变导致的误触发或损坏。这些保护特性增强了系统的安全裕度,减少了对外部保护电路的依赖,从而降低了整体系统成本和复杂度。
IRG4PH40KD广泛应用于多种高功率电子系统中。在开关模式电源(SMPS)领域,它常用于有源功率因数校正(PFC)级和主DC-DC变换器中,特别是在服务器电源、通信电源和工业电源模块中发挥重要作用。其低导通电阻和高开关速度有助于提升能效,满足能源之星和IEC 61000-3-2等能效与谐波标准。
在电机驱动方面,该器件适用于中小功率交流变频器和直流电机控制器,作为逆变桥臂开关元件使用。其快速开关特性和集成快恢复二极管可有效降低换相损耗,提升驱动系统的动态响应能力。
此外,IRG4PH40KD也常见于不间断电源(UPS)系统中,用于逆变器级将直流电转换为纯净正弦波交流电。在此类应用中,器件需频繁进行高频开关操作,因此对开关损耗和热管理要求极高,而IRG4PH40KD恰好满足这些需求。
在可再生能源系统中,如太阳能微逆变器或储能系统中的双向DC-DC转换器,该MOSFET可用于实现高效的能量转换与调节。其高耐压能力和良好的温度稳定性确保在户外复杂气候条件下长期可靠运行。
其他应用还包括感应加热设备、焊接电源、LED驱动电源以及各类高效率AC-DC/DC-DC电源适配器。凭借其综合性能优势,IRG4PH40KD已成为许多中高端电力电子设计中的首选功率开关器件。
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