650V耐压IGBT“RGTV/RGW系列”:业界顶级的高效率和软开关兼备:低传导损耗和高速开关兼备=高效率 大幅减少过冲=减少过冲抑制部件

ROHM最近新推出650V耐压IGBT“RGTV系列(短路耐受能力保持型)”和“RGW系列(高速开关型)”共21种机型,该系列产品同时实现了业界顶级的低传导损耗和高速开关特性,并大大减少了开关时的过冲。

如今,节能要求越来越高,然而实际上系统的功耗呈增加趋势,这就要求进一步改善效率。另外,在使用IGBT的大功率应用中,为确保设备的可靠性,必须对可引发元器件故障或设备误动作的开关时的过冲采取措施。在这样的背景下,ROHM开发出一系列新产品。

同时实现业界顶级的低传导损耗和高速开关性能,效率更高

新系列产品成功实现业界顶级的低传导损耗(VCE(sat)=1.5V)和高速开关(tf=30~40ns)。这两种特性之间存在权衡关系(Trade-off),利用薄晶圆技术使晶圆厚度比以往产品再薄15%,并采用ROHM独创的单元微细化结构,同时实现了这两种优异特性。从下列比较图中可以看出,RGW系列不仅具有VCE(sat)=1.5V的低传导损耗,而且还实现了仅800µJ左右的低开关损耗。

经确认,通过这些性能提升,在交错式PFC电路中使用的案例中,与以往产品相比,轻负载时效率提升1.2%,重负载时效率提升0.3%。

实现软开关,减少过冲抑制部件

通过设计整体的优化,实现了软开关,从而使开关时产生的电压过冲比同等效率的普通产品低50%。由此,可减少用来抑制过冲的缓冲电路等部件数量。同时还减少了损坏和误动作等的可能性,还可提高设备的安全性和可靠性

下面是开关过冲的比较情况。减少过冲的方法包括调整栅极电阻的电阻值。一般情况下,通过增加栅极电阻来减小过冲量,但这种做法会导致开关速度下降,开关损耗增加。在栅极电阻10Ω条件下的比较结果中,ROHM新系列产品与普通产品相比,过冲量不到一半,过冲收敛性非常好。即使将普通产品的栅极电阻增加3倍以上,达到33Ω,其过冲量也比ROHM的新系列产品大。

应用和产品阵容

目前,产品阵容中包括以“短路耐受能力2μs”为特点的RGTV系列和以“高速开关”为特点的RGW系列,共有21种机型(其中1种机型开发中),适用于UPS(不间断电源装置)、焊接机、功率调节器等的工业设备、以及空调、IH(感应加热)等消费电子设备的通用变频器及转换器的功率转换用途。

RGTV系列(短路耐受能力保持型)

  TO-247N TO-3PFM
IGBT单体 FRD内置 IGBT単体 FRD内置
30A RGTV60TS65 RGTV60TS65D RGTV60TK65 RGTV60TK65D
50A RGTV00TS65 RGTV00TS65D RGTV00TK65 RGTV00TK65D
80A RGTVX6TS65 ★ RGTVX6TS65D    

★:开发中

RGW系列(高速开关型)

  TO-247N TO-3PFM
IGBT単体 FRD内置 IGBT単体 FRD内置
30A RGW60TS65 RGW60TS65D RGW60TK65 RGW60TK65D
50A RGW80TS65 RGW80TS65D RGW80TK65 RGW80TK65D
80A RGW00TS65 RGW00TS65D RGW00TK65 RGW00TK65D

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