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东芝最新款分立IGBT将大幅提高空调和工业设备的效率

关键词:东芝 功率因数校正(PFC)电路 分立IGBT

时间:2023-03-09 14:13:22      来源:东芝

东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布推出一款用于空调和工业设备大型电源的功率因数校正(PFC)电路[1]的650V分立IGBT---“GT30J65MRB”。该产品于今日开始支持批量出货。

东芝电子元件及存储装置株式会社(“东芝”)今日宣布推出一款用于空调和工业设备大型电源的功率因数校正(PFC)电路[1]的650V分立IGBT---“GT30J65MRB”。该产品于今日开始支持批量出货。

功率半导体器件经过业界验证,对于节能工作意义重大,其中包括助力实现碳中和目标。由于在高功率的工业设备和家用电器中,例如变频器在空调中的应用越来越普遍,以及工业设备的大型电源需要降低功耗,因此对高效率开关器件的需求也在增长。这催生了对于PFC电路中低损耗开关器件和更高开关频率的需求。

东芝在其新款IGBT中引入了最新的工艺。优化的沟槽结构确保了行业领先[2]的0.35mJ(典型值)[3]的低开关损耗(关断损耗),与东芝当前产品GT50JR22相比降低了大约42%[4]。此外,新款IGBT还包含一个内置的二极管,其正向电压为1.2V(典型值)[5],比GT50JR22降低了大约43%[5]。这些改进有助于显著提高设备效率。

对于使用东芝当前产品GT50JR22的空调PFC电路,其工作频率低于40kHz[6]。而GT30J65MRB是东芝首款用于60kHz[6]以下PFC的IGBT,其可通过降低开关损耗(关断损耗)来确保更高的工作频率。

东芝将继续扩大产品线,以充分适应市场趋势,并不断提高设备效率。


图1 关断损耗Eoff


图2 效率与壳温

应用:

- 家用电器(空调等)
- 工业设备(工厂自动化设备、多功能打印机等)

特性:

- 行业领先[2]的低开关损耗(关断损耗):由最新工艺实现的Eoff=0.35mJ[3](典型值)
- 采用反向导通(RC)结构的内置续流二极管(FWD)
- 快速开关时间(下降时间):tf=40ns(典型值)(TC=25℃、IC=15A、RG=56Ω)
- 低二极管正向电压:VF=1.2V(典型值)(TC=25℃、IF=15A、VGE=0V)

主要规格:

(除非另有说明,Ta=25℃)

器件型号

GT30J65MRB

封装

TO-3P(N)

绝对最大
额定值

集电极-发射极电压VCES(V)

650

集电极电流(DC)IC(A)

TC=25℃

60

TC=100℃

30

结温Tj(℃)

175

集电极-发射极饱和电压
VCE(sat)典型值(V)

IC=30A、VGE=15V、TC=25℃

1.40

开关时间(下降时间)tf典型值(ns)

电感负载、
VCE=400V、IC=15A、
VGE=15V、RG=56Ω、TC=25℃

40

开关损耗(关断损耗)
Eoff典型值(mJ)

电感负载、
VCE=400V、IC=15A、
VGE=15V、RG=56Ω、TC=175℃

0.35

二极管正向电压VF典型值(V)

IF=15A、VGE=0V、TC=25℃

1.20

结壳热阻Rth(j-c)最大值(℃/W)

0.75

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注:

[1] 功率因数校正(PFC)电路:该电路可减小电压和电流之间的相位差,使功率因数接近于1,以抑制开关电源中产生的谐波分量。
[2] 根据东芝截至2023年3月的调研。
[3] 测试条件:电感负载、VCE=400V、IC=15A、VGE=15V、RG=56Ω、TC=175℃
[4] 截至2023年3月,东芝测量值(测试条件:VCC=400V、IC=15A、VGG=+15V/0、RG=56Ω、TC=175℃)。
[5] 测试条件:IF=15A、VGE=0V、TC=25℃
[6] 截至2023年3月,由东芝使用其PFC评估板测试得到的测量值。

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商,公司累积了半个多世纪的经验和创新,为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

公司23,100名员工遍布世界各地,致力于实现产品价值的最大化,东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作,旨在促进价值共创,共同开拓新市场,公司现已拥有超过7,110亿日元(62亿美元)的年销售额,期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。

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