IXYS IGBT選型與封裝以及各大品牌模塊型號替換
IXYS IGBT選型指導(dǎo)
? ?IGBT 是 “Insulated Gate Bipolar Transistor”的縮寫，即“絕緣柵雙極晶體管”，在結(jié)構(gòu)和性能上都可以把它等效成一個溝道型場效應(yīng)管和一個雙極性晶體管的組合，從輸入端看，是一個高阻的VMOS，從輸出端看，是一個大功率的雙極型。IGBT 主要用于工業(yè)控制，如電機驅(qū)動、高頻感應(yīng)電源等。高壓供電條件下，20～50kHz 的硬開關(guān)是 IGBT 的主要應(yīng)用領(lǐng)域。最常見的應(yīng)用是電磁爐。與 VMOS 不同，IGBT 的電路原理圖符號中一般并不畫出二極管（MOS 區(qū)寄生的二極管） ，如果符號中的集電極和發(fā)射極之間并聯(lián)了二極管，則表示是額外集成了快恢復(fù)二極管。這個快恢復(fù)二極管在一般電路中可以充當續(xù)流二極管使用，電路中可以不必再并聯(lián)高速二極管，從而簡化了電路連接。
?一 IGBT模塊選型需要的主要參數(shù)和術(shù)語
? ?◆ Vces：柵極與發(fā)射極等電位，集電極 – 發(fā)射極之間所能承受的最大直流電壓，如果有快恢復(fù)二極管，指的是反向電壓，屬于極限參數(shù)。
? ?◆ Ic：IGBT 處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，集電極 – 發(fā)射極所能承受的最大直流電流，屬于極限參數(shù)，測試時不用散熱片，通電時間一般是10s 以內(nèi)。這個參數(shù)與散熱片。（管子底板而非外掛的散熱器）溫度有直接關(guān)系，比較通用的是25℃，為了更近實際，很多廠商會同時給出75℃、90℃、120℃等溫度下的一種或多種數(shù)值。溫度標識是 Tc，表示集電極的溫度 （集電極與管子底板相連）。
? ?◆ Vce(sat)：飽和壓降，IGBT飽和導(dǎo)通時集電極 -發(fā)射極之間的電壓差，這個數(shù)值越小，說明IGBT的導(dǎo)通功耗越小。
? ?◆ t fi ：關(guān)斷時間，表示IGBT開關(guān)速度的一個參數(shù)。指的是以一定頻率的脈沖信號對 IGBT 的開關(guān)特性進行測試時，輸出脈沖的下降沿的寬度。
? ?◆ If ：集成的快恢復(fù)二極管正向能承受的最大正向直流電流，屬于極限參數(shù)，對非純阻性電路的設(shè)計有參考意義。
? ?◆ tr ：集成的快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時間，表示快恢復(fù)二極管開關(guān)速度的參數(shù)，也標識為trr。如IXYS 的IGBT，字母后綴包含D1的，一般表示內(nèi)部集成快恢復(fù)二極管，集成有快恢復(fù)二極管的系列型號除外。例如：IXGC16N60B2中沒有快速恢復(fù)二極管，而IXGC16N60B2D1 中則有快恢復(fù)二極管，IXYS IGBT其他規(guī)格相同。
? ?◆ VGE ：IGBT飽和導(dǎo)通時柵極所需要的最小電壓（典型值）。
? ?◆ NPT IGBT和PT IGBT：NPT是“Non －Punch-Through”的縮寫，指IGBT的芯片生產(chǎn)工藝中的離子注入工藝，IXYS的NPT工藝已經(jīng)發(fā)展到了第三代， 即NPT3 。NPT IGBT的中文意思是 “單晶非穿通型IGBT” ，常簡寫為“非穿通型 IGBT” ，更常見的寫法仍然是“NPT IGBT”。NPT工藝是90年代發(fā)展起來的，與之前主流的PT IGBT（穿通型 IGBT）相比，NPT IGBT的開關(guān)損耗下降了20%，安全工作區(qū)(SOA)、短路承受能力、可靠性都相應(yīng)有所提高，已經(jīng)成為600V以上IGBT 器件的主流生產(chǎn)工藝。2008 年， IXYS 發(fā)布了最新的用于高壓、高速 IGBT 制程的 XPT （Xtreme light PunchThrough） ，中文大意是超乎想像的 NPT 工藝。
? ?◆ co-pack： 一種不同種類多管芯封裝工藝，“co-”有共同， 聯(lián)合之意，對于 IGBT，一般是指將IGBT和快恢復(fù)二極管兩種不同的管芯封裝到一個單管中的方法，也寫作co-packaged。需要說明的是，co-pack并不是唯一的多管芯封裝方法，它只是一種廣泛應(yīng)用的方法，尤以IR為甚。
? ?◆ Sonic快恢復(fù)二極管：Sonic-FRD，IXYS推出超快速二極管：Sonic-FRD, 主要特點：很高的 di/dt 能力，良好的軟恢復(fù)特性， 反向恢復(fù)時間極短，拖尾電流非常小，有很好的高溫穩(wěn)定性，比較易于并聯(lián)。
?二 ??IXYS 高速 PT IGBT型號參數(shù)1、IXYS 低飽和壓降IGBT單管
2、 IXYS 中速系列 IGBT 單管(可適用15kHz-40kHz的硬開關(guān))型號參數(shù)
3、 IXYS中速系列集成快恢復(fù)二極管的IGBT單管(可適用 15kHz-40kHz 的硬開關(guān))型號參數(shù)
4. ixys高速系列 IGBT 單管型號參數(shù)（可以適用 40kHz 以上的硬開關(guān)電路）
三、 高峰值電流耐受能力的 PT IGBT
1、IXYS低飽和壓降系列型號參數(shù)
2、 IXYS高速系列型號參數(shù)
四、 IXYS集成反向阻斷二極管的 IGBT 單管型號參數(shù)
五、 IXYS采用 Co-Pack 封裝、 集成快恢復(fù)二極管的高速 IGBT型號參數(shù)
六、 IXYS采用第三代 NPT 工藝的 NPT3 IGBT型號參數(shù)
七、IXYS NPT IGBT型號參數(shù)
八、 高壓 NPT IGBT
1、ixys集成 SONIC 快恢復(fù)二極管的低飽和壓降系列型號參數(shù)
2、 IXYS 高速系列 IGBT型號參數(shù)
3、 IXYS集成 SONIC 快恢復(fù)二極管的高速系列 IGBT型號參數(shù)
九、 IXYS超高壓 NPT IGBT 單管型號參數(shù)
十、 IXYS采用 5 引腳 ISOPLUS i4-PAC 封裝的 NPT IGBT 模塊型號參數(shù)
十一、 IXYS BiMOSFET 系列 IGBT型號參數(shù)
十二、IXYS IGBT 封裝形式大全
IGBT型號替換原則
由于IGBT管工作在大電流 高電壓狀態(tài)，工作頻率較高，發(fā)熱量大，因此其故障率較高，又由于其價格較高，故代換IGBT管時，應(yīng)遵循以下原則:首先，盡量用原型號的代換，這樣不僅利于固定安裝，也比較簡便 其次，如果沒有相同型號的管子，可用參數(shù)相近的IGBT管來代換，一般是用額定電流較大的管子代替額定電流較小的，用高耐壓的代替低耐壓的，如果參數(shù)已經(jīng)磨掉，可根據(jù)其額定功率來代換。
IGBT型號可替換型號表