STMicroelectronics STGHU30M65DF2AG汽車級(jí)IGBT采用先進(jìn)的溝槽式柵極場(chǎng)終止型結(jié)構(gòu)進(jìn)行開發(fā)。STMicroelectronics STGHU30M65DF2AG在逆變器性能和效率之間實(shí)現(xiàn)了完美平衡，具有低功耗和短路保護(hù)特性。正VCE(sat) 溫度系數(shù)和一致的參數(shù)分布增強(qiáng)了安全并聯(lián)操作。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STGHU30M65DF2AG汽車級(jí)IGBT數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 符合 AEC-Q101
• 最高結(jié)溫：TJ = +175°C
• 最短短路耐受時(shí)間：6μs
• VCE(sat) = 1.6V（典型值，IC = 30A時(shí)）
• 參數(shù)分布緊密
• 并聯(lián)工作更安全
• 低熱阻
• HU3PAK卷帶封裝
• 快速軟恢復(fù)反向并聯(lián)二極管
• 由于額外的驅(qū)動(dòng)開爾文引腳，因此具有出色的開關(guān)性能

電路圖

STGHU30M65DF2AG汽車級(jí)IGBT技術(shù)解析與應(yīng)用

產(chǎn)品概述

STGHU30M65DF2AG是意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)推出的一款汽車級(jí)溝槽柵場(chǎng)截止型(Trench Gate Field-Stop)650V/30A低損耗M系列IGBT，采用HU3PAK封裝。該器件已通過(guò)AEC-Q101認(rèn)證，最大結(jié)溫可達(dá)175°C，具有6μs的短路耐受時(shí)間和優(yōu)異的開關(guān)性能。

?主要特性?：

• 典型VCE(sat)僅為1.6V @ IC=30A
• 正溫度系數(shù)的VCE(sat)特性，便于并聯(lián)使用
• 低熱阻設(shè)計(jì)
• 內(nèi)置軟且快速恢復(fù)的反并聯(lián)二極管
• 通過(guò)額外的開爾文驅(qū)動(dòng)引腳實(shí)現(xiàn)卓越的開關(guān)性能

電氣特性分析

關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)

?絕對(duì)最大額定值?：

• 集電極-發(fā)射極電壓(VCES)：650V
• 25°C下連續(xù)集電極電流(IC)：84A
• 100°C下連續(xù)集電極電流(IC)：57A
• 脈沖集電極電流(ICP)：120A
• 工作結(jié)溫范圍(TJ)：-55至175°C

?熱特性?：

• IGBT結(jié)到殼熱阻(RthJC)：0.34°C/W
• 二極管結(jié)到殼熱阻(RthJC)：0.82°C/W

開關(guān)特性

?IGBT開關(guān)參數(shù)?(@ VCE=400V, IC=30A, VGE=15V, RG=10Ω)：

• 開通延遲時(shí)間(td(on))：22ns(典型值)
• 關(guān)斷延遲時(shí)間(td(off))：151ns(典型值)
• 開通能量(Eon)：210μJ(典型值)
• 關(guān)斷能量(Eoff)：1147μJ(典型值)

?二極管反向恢復(fù)特性?(@ IF=30A, VR=400V)：

• 反向恢復(fù)時(shí)間(trr)：223ns(典型值)
• 反向恢復(fù)電荷(Qrr)：1.207μC(典型值)
• 反向恢復(fù)電流(Irrm)：16A(典型值)

應(yīng)用設(shè)計(jì)考慮

熱管理建議

從數(shù)據(jù)手冊(cè)的熱阻曲線可以看出：

• 在TC=25°C時(shí)，最大功耗可達(dá)441W
• 隨著殼溫升高，允許功耗線性下降
• 175°C結(jié)溫時(shí)，連續(xù)集電極電流降至57A

設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)時(shí)需考慮最惡劣工況下的熱積累，建議：

1. 使用高熱導(dǎo)率界面材料
2. 確保散熱器與封裝底部良好接觸
3. 監(jiān)控運(yùn)行溫度，必要時(shí)降額使用

驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

該IGBT采用開爾文驅(qū)動(dòng)引腳設(shè)計(jì)，可顯著減少柵極回路寄生電感的影響。建議：

• 驅(qū)動(dòng)電壓VGE推薦15V
• 柵極電阻RG影響開關(guān)速度和損耗，需權(quán)衡選擇
• 典型應(yīng)用中RG=10Ω可平衡開關(guān)損耗和EMI

并聯(lián)應(yīng)用注意事項(xiàng)

由于具有：

• 正溫度系數(shù)的VCE(sat)
• 嚴(yán)格的參數(shù)分布

使STGHU30M65DF2AG非常適合并聯(lián)應(yīng)用，但仍需注意：

• 確保各并聯(lián)器件對(duì)稱布局
• 使用獨(dú)立的柵極驅(qū)動(dòng)電阻
• 監(jiān)測(cè)各器件電流均衡性

典型應(yīng)用領(lǐng)域

1. ?汽車電機(jī)控制?
   • 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
   • 電動(dòng)水泵/油泵
   • 空調(diào)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)
2. ?工業(yè)應(yīng)用?
   • 伺服驅(qū)動(dòng)器
   • 變頻器
   • UPS電源
3. ?能源轉(zhuǎn)換?
   • 光伏逆變器
   • 充電樁
   • DC-DC變換器