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IRGPH50KD2 发布时间 时间:2025/12/26 18:48:35 查看 阅读:17

IRGPH50KD2是一款由Infineon Technologies(英飞凌)生产的高压、高速IGBT(绝缘栅双极型晶体管)器件,专为高效率功率转换应用设计。该器件采用TrenchStop技术,结合了先进的沟槽栅和场截止结构,能够在650V的阻断电压下提供优异的导通和开关性能。IRGPH50KD2主要用于工业电机驱动、开关电源(SMPS)、不间断电源(UPS)、太阳能逆变器以及家用电器中的功率控制模块。该IGBT优化了开关损耗与导通损耗之间的平衡,从而在高频工作条件下实现更高的系统效率。其封装形式为TO-247,具备良好的热性能和机械稳定性,便于安装在散热器上以实现有效散热。此外,该器件还集成了快速体二极管,适用于需要反向恢复能力的应用场景,如硬开关拓扑中的桥式电路。
  IRGPH50KD2的设计注重可靠性与鲁棒性,在过流、短路和高温环境下仍能保持稳定运行。它符合RoHS标准,并具有无卤素版本,满足现代绿色电子产品的环保要求。通过优化内部结构,该器件降低了尾电流并提高了抗雪崩能力,增强了在异常工况下的耐受性。由于其出色的动态性能和热稳定性,IRGPH50KD2被广泛应用于需要高效能和高可靠性的中等功率电力电子系统中,是现代能源转换设备中不可或缺的核心元件之一。

参数

型号:IRGPH50KD2
  制造商:Infineon Technologies
  器件类型:IGBT
  集电极-发射极电压(Vces):650V
  集电极电流(Ic)@25°C:50A
  集电极电流(Icm)脉冲峰值:100A
  功耗(Ptot):300W
  工作结温范围(Tj):-40°C 至 +150°C
  栅极-发射极电压(Vge):±20V
  导通延迟时间(td(on)):典型值45ns
  关断延迟时间(td(off)):典型值75ns
  上升时间(tr):典型值55ns
  下降时间(tf):典型值45ns
  输入电容(Cies):约1950pF
  输出电容(Coes):约480pF
  反向恢复时间(trr):典型值45ns
  反向恢复电荷(Qrr):典型值210nC
  导通饱和电压(Vce(sat))@Ic=50A, Vge=15V:典型值1.7V,最大值2.1V

特性

IRGPH50KD2采用英飞凌独有的TrenchStop 5技术,这种先进的制造工艺将深沟槽栅极结构与场截止层相结合,显著提升了器件的整体性能。该技术不仅降低了导通电阻,还优化了载流子分布,从而在保证高击穿电压的同时实现了更低的Vce(sat),这有助于减少导通损耗,提升系统效率。特别是在中等负载和部分负载条件下,这种低导通压降的优势更为明显,使得电源系统在整个工作范围内都能保持较高的能效水平。
  在开关特性方面,IRGPH50KD2表现出色。其快速的开关响应能力得益于优化的门极电荷特性和较低的输入/输出电容,这减少了驱动电路所需的能量,同时也降低了开关过程中的能量损耗。器件的开关波形平滑且可控性强,避免了因电压或电流尖峰引起的电磁干扰问题,提高了系统的EMI兼容性。此外,集成的快速体二极管具有较低的反向恢复电荷(Qrr)和较短的反向恢复时间(trr),在桥式拓扑中能够有效抑制换流过程中的环流损耗,防止上下桥臂直通现象的发生。
  热性能方面,IRGPH50KD2具备良好的热稳定性。其最大连续工作结温可达150°C,并可在瞬态过载情况下短时承受更高温度。TO-247封装提供了较大的芯片面积和优良的热传导路径,确保热量能够迅速从PN结传递到外部散热系统。这一特性对于长时间运行或高环境温度下的应用尤为重要。同时,该器件对热循环应力具有较强的耐受能力,能够在频繁启停或负载波动的工况下保持长期可靠性。
  安全性与保护机制也是IRGPH50KD2设计的重点。它具备一定的短路耐受能力,通常可承受几微秒的短路事件而不发生永久损坏。此外,其正温度系数的Vce(sat)特性有利于多管并联使用时的均流效果,避免局部过热导致的失效风险。整体而言,该器件在性能、效率、可靠性和易用性之间实现了良好平衡,是中功率IGBT应用的理想选择。

应用

IRGPH50KD2广泛应用于各类中等功率等级的电力电子变换系统中。在工业领域,常用于通用变频器、伺服驱动器和感应加热设备中作为主开关器件,承担直流母线到交流输出的能量转换任务。其高频开关能力和低损耗特性使得电机控制系统可以实现更精确的速度调节和更高的动态响应性能。
  在消费类电源产品中,该器件被用于大功率开关电源(如通信电源、服务器电源)中的PFC(功率因数校正)级或DC-DC转换级,帮助提升整机能效并满足国际能效标准(如80 PLUS)。由于其具备良好的EMI表现,也有助于简化滤波电路设计,降低整体BOM成本。
  在可再生能源系统中,IRGPH50KD2可用于小型光伏逆变器的H桥或升压拓扑结构中,实现太阳能板输出直流电向电网频率交流电的高效转换。其高温工作能力和长期稳定性确保了在户外恶劣环境下的持续可靠运行。
  此外,该器件也适用于UPS不间断电源系统,在市电中断时快速切换至电池供电模式,并通过逆变电路维持负载供电。其快速响应和高效率特性有助于延长备用时间并提高系统整体可用性。其他应用场景还包括电焊机、电动工具驱动器、空调压缩机控制模块等需要高效功率开关的场合。

替代型号

IKW50N65ES5
  FGA60N65SMD
  STGP15NC60D

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