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IRKH180/12 发布时间 时间:2025/12/26 21:02:05 查看 阅读:13

IRKH180/12是一款由Infineon Technologies(英飞凌)推出的高性能IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块,专为高功率、高效率的电力电子应用而设计。该器件采用先进的沟槽栅场截止(Trench-Field Stop)技术,具备低导通损耗和开关损耗特性,适用于工业电机驱动、可再生能源系统(如光伏逆变器)、不间断电源(UPS)、感应加热以及电动汽车充电基础设施等场景。IRKH180/12属于Easy系列模块产品线,采用紧凑型EasyPACK?封装,具有良好的热性能和电气隔离能力,便于散热器安装与系统集成。该模块内部通常配置为单管(Single IGBT)结构,内置一个IGBT芯片和反并联快速恢复二极管(FRD),提供可靠的开关功能和续流路径。其额定电压等级为1200V,最大集电极电流可达180A,在标准测试条件下表现出优异的动态响应能力和长期运行稳定性。得益于英飞凌在功率半导体领域的深厚积累,IRKH180/12在抗短路能力、温度循环耐久性和抗湿性方面均满足严苛工业标准要求,例如符合IEC 60747-9等国际规范,并通过了AEC-Q101等可靠性认证,适合部署于恶劣工作环境中。此外,该模块还优化了内部引线布局以降低寄生电感,有助于减少电压尖峰和电磁干扰,提升整体系统安全性与EMI兼容性。

参数

型号:IRKH180/12
  制造商:Infineon Technologies
  器件类型:IGBT模块
  封装类型:EasyPACK?
  集电极-发射极击穿电压 (BVCES):1200 V
  集电极电流 (IC @ TC=80°C):180 A
  集电极峰值电流 (ICM):360 A
  栅极-发射极电压范围 (VGES):±20 V
  工作结温范围 (Tj):-40 °C 至 +150 °C
  存储温度范围 (Tstg):-40 °C 至 +150 °C
  导通状态电压 (VCE(sat) @ IC=180A, VGE=15V, Tj=25°C):约2.1 V
  二极管正向压降 (VF @ IF=180A, Tj=25°C):约1.7 V
  开关频率典型应用范围:1 kHz - 20 kHz
  热阻结至壳 (RthJC):约0.15 K/W(取决于具体测试条件)
  安装方式:螺钉固定,带绝缘垫片或直接接触散热器
  隔离电压:2500 Vrms/min(典型值)

特性

IRKH180/12的核心优势在于其采用的先进Trench-Field Stop IGBT技术和快速软恢复二极管设计,这使得它在高功率密度应用中实现了极低的导通压降和开关损耗之间的最佳平衡。在导通状态下,该IGBT展现出较低的VCE(sat)值,约为2.1V(在IC=180A、VGE=15V、Tj=25°C条件下),有效降低了导通期间的能量损耗,从而提高了系统的整体能效。同时,其开关速度经过优化,在硬开关拓扑如三相逆变器或DC-AC转换器中能够实现快速关断,减小开关过渡时间,进一步降低动态损耗。这种性能表现尤其适合需要频繁启停或变频控制的应用场合。
  该模块具备出色的热稳定性和长期可靠性。其内部材料选择和焊接工艺确保了在剧烈温度变化下的机械完整性,支持高达150°C的最大工作结温,并具备优良的热循环耐受能力。模块底部为陶瓷绝缘基板(通常是Al2O3或AlN),提供了高效的热传导路径,使热量能迅速从芯片传递到外部散热器,避免局部过热导致失效。此外,封装结构经过气密性处理,增强了防潮、防腐蚀能力,适用于湿度较高或污染等级较高的工业环境。
  电气隔离方面,IRKH180/12支持高达2500Vrms/min的隔离电压,确保驱动电路与主功率回路之间具备足够的安全距离,防止高压击穿风险,满足UL、CE等安全认证要求。模块引脚布局经过EMI优化,尽量减少内部寄生电感,抑制关断时产生的电压振荡和尖峰,保护器件自身及其他周边元件不受损害。栅极驱动接口兼容标准负压关断逻辑(推荐+15V开启,-8V至-10V关断),可配合专用驱动IC(如2ED系列)实现精确控制。
  值得一提的是,该模块属于Easy系列,意味着其尺寸标准化、安装简便、维护方便,适合模块化设计思路。工程师可以快速将其集成进现有系统平台,缩短开发周期。同时,英飞凌为其提供完整的仿真模型(SPICE、PLECS)、参考设计和热仿真数据,极大提升了设计效率和系统预测准确性。

应用

IRKH180/12广泛应用于多种中高功率电力电子系统中,尤其是在需要高效能量转换和可靠运行的工业及新能源领域。其典型应用场景之一是工业变频器,用于控制交流电动机的速度和转矩,在风机、水泵、传送带等设备中实现节能调速。由于其高电流承载能力和良好的热管理特性,非常适合在重载条件下长时间运行。
  在可再生能源系统中,特别是太阳能光伏并网逆变器中,IRKH180/12常被用作DC-AC转换级的核心开关器件。它能够在宽输入电压范围内高效地将直流电转换为符合电网标准的交流电,配合MPPT算法最大化发电效率。其低开关损耗特性有助于提升逆变器的整体效率,达到98%以上的设计目标。
  此外,该模块也适用于不间断电源(UPS)系统中的逆变桥臂,保障关键负载在市电中断时仍能获得持续稳定的交流供电。在此类应用中,IRKH180/12的快速响应能力和高可靠性至关重要,能够应对突发负载切换和短路故障。
  其他应用还包括感应加热设备(如电磁炉、金属熔炼装置)、电动汽车充电站(尤其是直流快充桩的PFC和DC-DC级)、储能系统中的双向变流器(PCS),以及各类大功率开关电源。这些应用都对功率密度、转换效率和系统寿命提出了严格要求,而IRKH180/12凭借其综合性能优势成为理想选择。

替代型号

FF180R12KE4
  F4-180R12KS4

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