自“雙碳”目標(biāo)確定以來(lái)，我國(guó)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型穩(wěn)步推進(jìn)，光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能等新能源行業(yè)也迎來(lái)了井噴式發(fā)展。下圖是一個(gè)光伏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其中逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制中樞，能夠?qū)⑻?yáng)能電池板的輸出可變直流電轉(zhuǎn)換為并網(wǎng)或者供負(fù)載能夠使用的交流電。

作為逆變器的“心臟”，功率器件的性能和可靠性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的重要性不言而喻。本期，就以瑞能650V 75A IGBT著手，淺談瑞能650V 75A IGBT助推中國(guó)綠色發(fā)展。

為了滿足市場(chǎng)對(duì)并網(wǎng)電壓等級(jí)和裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大的需求，瑞能推出了650V 75A IGBT, 共有三個(gè)產(chǎn)品系列，分別是U系列(WG75N65U*)，H系列(WG75N65H*)以及M系列(WG75N65M*)。其中M系列的產(chǎn)品具有≥ 5us 的短路耐受能力。

瑞能650V 75A IGBT采用的是先進(jìn)的場(chǎng)截止(Field Stop)技術(shù)，先進(jìn)的高密度溝槽技術(shù)保證了較低的導(dǎo)通壓降和開(kāi)關(guān)損耗。內(nèi)部采用了超快軟恢復(fù)二極管進(jìn)行并聯(lián)，優(yōu)化了反向恢復(fù)特性，提高了器件開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)性能，能夠保證在擁有較快開(kāi)關(guān)速度的同時(shí)優(yōu)化客戶的EMI。

瑞能650V 75A IGBT可以高效適配于光伏、儲(chǔ)能、充電樁、焊接以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等相關(guān)產(chǎn)品。比如可以適用于目前主流的戶用10kw以下的單相逆變器的各個(gè)橋臂的開(kāi)關(guān)管，也可以適用于60kW以下三相T-NPC逆變器的橫管以及INPC或者ANPC逆變器的各個(gè)開(kāi)關(guān)管。瑞能650V 75A IGBT產(chǎn)品擁有175oC的最大結(jié)溫，能夠給予客戶更多的設(shè)計(jì)裕量。針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，瑞能半導(dǎo)體也推出了不同的封裝類(lèi)型，有TO247, TO247-4L等。

瑞能650V 75A IGBT產(chǎn)品列表及關(guān)鍵參數(shù)

目前瑞能的650V 75A IGBT產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于諸多的客戶產(chǎn)品中，并且在性能上表現(xiàn)出了一定優(yōu)勢(shì)。

瑞能650V 75A基于瑞能IGBT先進(jìn)的晶圓技術(shù)及封裝工藝，優(yōu)化了IGBT開(kāi)通關(guān)斷的電壓電流波形及反并聯(lián)二極管的軟恢復(fù)特性，有效阻止了器件開(kāi)關(guān)震蕩的發(fā)生，并且獲得了更好的開(kāi)關(guān)特性。

如下是在125C條件下滿流工況下的開(kāi)關(guān)波形，從圖中可以看出瑞能75A IGBT開(kāi)通關(guān)斷更平滑，無(wú)高頻震蕩，更有利于客戶的設(shè)計(jì)和使用。

測(cè)試條件： Tj=125℃, Vcc=400V, Rg=7.5ohm

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我們選擇了一個(gè)INPC的外管（紅色虛線所示）用來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品的性能。

測(cè)試條件： Vin=750V, Vout=220V,

Po=7.5KW, PF=1, L=200uH,

Fs=16kHz, Tc=100oC,

Vge=+15/0V, Rg=10ohm

比如瑞能650V 75A U系列的損耗基本和競(jìng)品A公司的ES5持平，H系列的產(chǎn)品損耗略?xún)?yōu)于競(jìng)品A公司的EH5，這與客戶的反饋基本一致。出色的損耗性能主要得益于瑞能IGBT先進(jìn)的溝槽柵技術(shù)。

從仿真的結(jié)果來(lái)看，瑞能的75A IGBT有著出色的損耗及結(jié)溫性能。