瑞薩電子第8代IGBT，轉換損耗降至新低

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瑞薩電子第8代IGBT，轉換損耗降至新低

瑞薩電子株式會社，宣布推出第八代G8H系列絕緣柵雙極型晶體管的六款新產品，其可將用于太陽能發電系統的功率調節器中的轉換損耗降至最低，并減少不間斷電源系統中的逆變器應用。推出的六種新產品額定功率分別為650V/40A、50A、75A、1250 V/25A、40A和75A。瑞薩也為帶內置二極管的1250V IGBT實現了業界首款TO-247 plus封裝，它為系統制造商提供了更大的電路配置靈活性。

憑借電源轉換器領域設計低損耗IGBT的專業知識，瑞薩電子優化了第八代IGBT，在過程結構中采用獨特的溝槽柵配置。相較于以往的IGBT產品，這些裝置具有更快的轉換性能，這是IGBT性能指標的一個基本特征，同時，還通過降低飽和電壓減少了傳導損耗（Vce（飽和））。此外，第八代設備的性能指數與之前的第七代IGBT相比改進了30%，有助于為用戶系統降低功耗并改善整體性能。對注重光伏（PV）逆變器、UPS、工業電機驅動器和功率因數校正（PFC）的電力行業主要市場來說，這些更新是必不可少的。

在太陽能發電系統中，當由太陽能電池板由太陽光產生的直流電流過反相電路轉換為交流電時，不可避免地會造成一些功率損失。由于大多數這種功耗損失發生在所用的功率器件內，因此降低IGBT功率損耗對用戶系統的發電性能具有直接的積極影響。同樣，對服務器機房和數據中心的UPS系統來說，電力必須持續流經功率轉換器電路，以監測電源是否已中斷，這意味著當系統正在運行時，會產生穩定功耗。IGBT性能是減少這種功耗的關鍵因素。

新型第八代IGBT的主要特點包括：

（1）切換更快，具有超低功耗特性，是反相電路的理想選擇

瑞薩利用其長期低損耗IGBT設計專長開發了獨特的溝槽柵配置。新型IGBT采用先進的工藝技術，可實現快速切換性能和低飽和電壓（VCE（飽和））特性，這決定了IGBT器件的性能指標。因此，性能指數改善了30%。此外，瑞薩分析了可減少反相電路功耗的元素并設計了新設備，以減少電導和開關損耗。因此大大降低了IGBT功耗，這部分功耗占功率轉換器電路總功耗的一半以上。

（2）得益于低開關噪聲，無需安裝外部柵極電阻

在IGBT中，需在噪聲特性和開關速度之間做出權衡。第八代IGBT在切換期間產生的柵極噪聲大大減少，這樣系統制造商可拆卸之前為降低噪音而安裝的柵極電阻，從而減少元件數量，加強設計的緊湊性。

（3）TO-247封裝具有優異的散熱性；可確保在175℃的高溫下運行

TO-247封裝底面由金屬制成，這樣可以將由IGBT功耗所產生的熱量直接輸送到具有優異散熱性能的封裝外表面。新器件可適應175℃的高溫，這樣便可以用于因大功率級傳輸而易升溫的區域，有助于改善用戶系統的性能和可靠性。

（4）TO-247plus離散封裝類型中帶內置二極管的1250V IGBT，可用于額定功率為100C的75A電流環。