时间:2025/12/26 21:03:16
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IRG4PH40UD-E是一款由Infineon Technologies(英飞凌)生产的高性能高压功率MOSFET器件,专为高频开关电源应用而设计。该器件采用先进的沟槽栅场截止技术(TrenchStop),结合超结结构与优化的体二极管特性,实现了低导通电阻、快速开关速度以及出色的抗雪崩能力。IRG4PH40UD-E属于IGBT(绝缘栅双极型晶体管)类别,但其内部集成了一个快速恢复二极管,特别适用于需要高效率和高可靠性的功率转换系统。该器件广泛应用于工业电机驱动、感应加热、不间断电源(UPS)、逆变器以及太阳能发电系统等场景。其封装形式为TO-247,具备良好的热性能和机械稳定性,便于在高功率密度设计中进行散热管理。此外,IRG4PH40UD-E符合RoHS环保标准,并具有高抗噪能力和坚固的栅极氧化层,能够在恶劣的电磁环境中稳定运行。
类型:IGBT
集电极电流(Ic):57A
集电极峰值电流(Icm):114A
集射极饱和电压(Vce(sat)):2.0V(典型值,@Ic=28.5A, Vge=15V)
最大集射极电压(Vces):1200V
栅极阈值电压(Vge(th)):5.0V(范围:4.0V ~ 6.0V)
输入电容(Ciss):4900pF(@Vce=25V)
输出电容(Coss):130pF(@Vce=25V)
反向恢复时间(trr):55ns(内置二极管)
工作结温范围(Tj):-40°C ~ +150°C
最大功耗(Ptot):254W(@Tc=25°C)
开关频率:可达50kHz以上
封装:TO-247AC
IRG4PH40UD-E的核心优势在于其集成快速恢复二极管的IGBT结构,这一设计显著提升了其在硬开关和软开关拓扑中的适用性。该器件采用了英飞凌成熟的TrenchStop技术,通过优化载流子分布和电场分布,有效降低了导通损耗和开关损耗之间的权衡矛盾。其集电极-发射极击穿电压高达1200V,能够支持在高压母线系统中安全运行,适用于三相逆变器或单相高功率因数校正电路。
该器件的体二极管经过特殊优化,具备快速反向恢复特性(trr约55ns),并表现出较低的反向恢复电荷(Qrr),从而减少了换流过程中的能量损耗和电磁干扰(EMI)。这对于减少系统整体温升、提高能效比至关重要。同时,快速恢复二极管的存在使得在桥式电路中无需外接续流二极管,简化了PCB布局,降低了物料成本和装配复杂度。
IRG4PH40UD-E还具备优异的短路耐受能力,在规定的栅极驱动条件下可承受数微秒级别的短路事件而不损坏,增强了系统的鲁棒性和故障保护能力。其热阻(Rth(j-c))较低,约为0.49°C/W,有助于将芯片热量高效传导至散热器,适合长时间高负载运行环境。
此外,该器件对dv/dt和di/dt具有较强的抗扰度,能够在高动态负载变化下保持稳定工作。其栅极驱动电压推荐范围为±20V以内,通常使用+15V开通、-8V关断以确保快速且可靠的开关动作,防止误导通。综合来看,IRG4PH40UD-E是一款兼顾性能、可靠性与集成度的理想高压功率开关器件。
IRG4PH40UD-E广泛用于各类中高功率电力电子变换系统中。典型应用包括工业用交流电机驱动器,在这类系统中,它作为逆变桥臂的主要开关元件,负责将直流母线电压转换为可变频变压的三相交流输出,驱动异步电机或永磁同步电机实现精确调速控制。
在感应加热设备如电磁炉、金属熔炼炉中,IRG4PH40UD-E常用于串联谐振或并联谐振拓扑结构中,利用其高频开关能力和低损耗特性,实现高效的能量传输与温度控制。由于其内置快速恢复二极管,可在谐振周期内提供可靠的自然换流路径,避免额外增加外部二极管带来的寄生电感问题。
在不间断电源(UPS)系统中,尤其是在在线式双变换UPS的DC/AC逆变级,该器件被用来将电池或整流后的直流电逆变成纯净的正弦波交流电,供给关键负载使用。其高电压额定值和良好热稳定性确保了在市电中断时仍能持续稳定供电。
此外,IRG4PH40UD-E也适用于太阳能光伏逆变器中的DC/AC转换模块,特别是在组串式逆变器中处理数百伏至近千伏的直流输入电压。其高效率和高可靠性有助于提升整个光伏发电系统的能量转化率和使用寿命。其他应用场景还包括电焊机电源、高压电源模块、电动车辆充电设备以及各种开关模式电源(SMPS)拓扑如全桥变换器、半桥LLC等。
IKW40N120T2
FGA30N120ANTD
SGW40N120HD
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