पावर मॉड्यूल थर्मल प्रबंधन प्रौद्योगिकी

19 अगस्त, 2025 समाचार नई ऊर्जा और औद्योगिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के तेजी से विकास के खिलाफ, 600 वी फील्ड-स्टॉप IGBT FGH60N60UFD फोटोवोल्टिक इन्वर्टर के लिए एक कोर पावर डिवाइस के रूप में उभर रहा है,औद्योगिक वेल्डिंग उपकरण और यूपीएस प्रणाली, इसकी उत्कृष्ट संवाहकता और स्विचिंग विशेषताओं के लिए धन्यवाद। उन्नत फील्ड-स्टॉप तकनीक की विशेषता है,उपकरण 1 की एक कम संतृप्ति वोल्टेज गिरावट प्रदान करता है.9V और 14μJ/A के स्विचिंग नुकसान, उच्च दक्षता वाले पावर रूपांतरण के लिए एक विश्वसनीय समाधान प्रदान करते हैं।
उच्च दक्षता वाली बिजली वास्तुकला
FGH60N60UFD TO-247-3 पैकेज को अपनाता है और एक फील्ड-स्टॉप IGBT संरचना को एकीकृत करता है, जो केवल 1 की उल्लेखनीय रूप से कम संतृप्ति वोल्टेज गिरावट प्रदान करता है।9V 60A ऑपरेटिंग करंट पर, पारंपरिक आईजीबीटी की तुलना में 20% तक चालकता हानि को कम करता हैइसकी अनुकूलित वाहक भंडारण परत डिजाइन 810μJ की अल्ट्रा-लो टर्न-ऑफ ऊर्जा को सक्षम करती है, 20kHz से अधिक उच्च आवृत्ति स्विचिंग का समर्थन करती है।
बेहतर विश्वसनीयता डिजाइन
तापमान प्रतिरोधीताः -55°C से 150°C तक जंक्शन तापमान रेंज, औद्योगिक ग्रेड पर्यावरण आवश्यकताओं को पूरा करती है
स्थिरता आश्वासनः 600V ब्रेकडाउन वोल्टेज और 180A पल्स्ड करंट क्षमता क्षणिक सर्ज प्रतिरक्षा के लिए
पर्यावरण अनुपालन: RoHS अनुपालन, प्रतिबंधित खतरनाक पदार्थों से मुक्त
प्रमुख प्रदर्शन मापदंड
1फोटोवोल्टिक इन्वर्टर सिस्टम
स्ट्रिंग इन्वर्टर में, यह उपकरण अनुकूलित गेट ड्राइविंग (अनुशंसित 15V ड्राइव वोल्टेज) के माध्यम से 98.5% से अधिक रूपांतरण दक्षता प्राप्त करता है।इसकी तेजी से रिवर्स रिकवरी विशेषता (trr=47ns) डायोड फ्रीव्हीलिंग नुकसान को 46% तक कम करती है.
2औद्योगिक वेल्डिंग उपकरण
जब आर्क वेल्डिंग मशीनों के मुख्य पावर सर्किट में इस्तेमाल किया जाता है, पानी शीतलन समाधानों के साथ जोड़ा जाता है (तापीय प्रतिरोध < 0.5°C/W),यह ΔT<30K पर नियंत्रित तापमान वृद्धि के साथ निरंतर 60A वर्तमान आउटपुट का समर्थन करता है, लंबे समय तक स्थिर संचालन सुनिश्चित करता है।
3डाटा सेंटर यूपीएस
20kHz उच्च आवृत्ति वाले पीएफसी सर्किट में, सिलिकॉन आधारित एमओएसएफईटी की तुलना में डिवाइस स्विचिंग नुकसान को 35% कम करता है, जिससे सिस्टम दक्षता 96% से अधिक हो जाती है और ऊर्जा की बर्बादी को काफी कम किया जाता है।
1ड्राइव सर्किट डिजाइन
गेट प्रतिरोधक चयनः
सूत्र के आधार पर,अनुशंसित आरंभिक मानः 5Ω (वास्तविक दुनिया अनुकूलन की आवश्यकता)
सुरक्षा सर्किट:
ओवरवोल्टेज ब्रेकडाउन को रोकने के लिए गेट और स्रोत के बीच समानांतर 18V ज़ेनर डायोड
ब्रिज बांह क्रॉसस्टॉक को दबाने के लिए मिलर क्लैंप सर्किट जोड़ें
2थर्मल प्रबंधन समाधान
हीट सिंक का चयनः
ऊर्जा अपव्यय सूत्र के आधार पर,60A/20kHz ऑपरेटिंग स्थितियों में, डिवाइस को ≥50W के अपव्यय की आवश्यकता होती है। थर्मल प्रतिरोध <1.5°C/W के साथ एल्यूमीनियम आधारित हीटसिंक का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
स्थापना प्रक्रियाः
थर्मल ग्रीस (K≥3W/mK) लगाएं
बंधन टॉर्क को 0.6Nm ± 10% के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए
3पीसीबी लेआउट विनिर्देश
पावर लूपः
परजीवी प्रेरण को कम करने के लिए केल्विन कनेक्शन का उपयोग करें
धनात्मक/नकारात्मक तांबे के निशानों के बीच ≥2 मिमी की दूरी बनाए रखें (600V प्रणालियों के लिए)
सिग्नल अलगाव:
ड्राइव संकेतों के लिए घुमावदार जोड़ी या परिरक्षित वायरिंग का उपयोग करें
पावर ग्राउंड और सिग्नल ग्राउंड के बीच एकल बिंदु कनेक्शन लागू करें
वैश्विक ऊर्जा संक्रमण के तेजी से बढ़ने के बीच, तीसरी पीढ़ी की फील्ड-स्टॉप IGBT तकनीक का प्रतिनिधित्व
FGH60N60UFD नए विकास के अवसरों को गले लगा रहा है।
स्ट्रिंग इन्वर्टर के साथ संगतता में सुधार जारी है, 2026 तक इसकी वैश्विक बाजार हिस्सेदारी 35% से अधिक होने का अनुमान है।
औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए, इसका असाधारण लागत-प्रदर्शन लाभ मध्यम शक्ति वाले उपकरणों में अपना प्रभुत्व बनाए रखता है
200 किलोवाट से कम, विशेष रूप से वेल्डिंग मशीनों और सर्वो ड्राइव में जहां इसकी प्रवेश दर 42% तक पहुंच गई है।
तकनीकी नवाचार के स्तर पर, अगली पीढ़ी के उत्पाद निम्नलिखित दिशाओं में विकसित होंगे:
1बुद्धिमान एकीकरण: अंतर्निहित तापमान सेंसर और दोष निदान सर्किट
2सामग्री अनुकूलन: स्विचिंग हानि को 15% तक कम करने के लिए नवीन निष्क्रियता परत प्रौद्योगिकी को अपनाना
3पैकेजिंग नवाचारः केल्विन उत्सर्जक कनेक्शन को सक्षम करने के लिए TO-247-4 पिन पैकेजिंग का विकास
बाजार विश्लेषण से पता चलता है कि वैश्विक IGBT बाजार में 8.7% की संयुग्मित वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) से वृद्धि होगी।
2025 से 2030 तक, नई ऊर्जा अनुप्रयोगों में इस वृद्धि का 55% से अधिक हिस्सा है।
1.9V की गिरावट और बेहतर स्विचिंग विशेषताओं, FGH60N60UFD रणनीतिक रूप से महत्वपूर्ण स्थिति पर कब्जा करने के लिए तैयार है
इस विस्तार में।
फोटोवोल्टिक इन्वर्टर हाफ ब्रिज सर्किट
मुख्य घटक विनिर्देशः
D1/D2: फास्ट रिकवरी डायोड (Trr < 50ns)
C1/C2: कम ESR वाले इलेक्ट्रोलाइटिक कंडेन्सर
L1: लोहा-सिलिकॉन एल्यूमीनियम टोरोइडल इंडक्टर
डिजाइन के प्रमुख बिंदुः
वर्तमान-साझा प्रतिरोधक (0.1Ω/5W) के साथ ट्रिपल समानांतर डिजाइन
भंवर धारा के नुकसान को कम करने के लिए नैनोक्रिस्टलीय कोर ट्रांसफार्मर
ड्राइव सिग्नल सिंक्रनाइज़ेशन त्रुटि <100ns
नोटः यह विश्लेषण सार्वजनिक रूप से उपलब्ध तकनीकी दस्तावेजों पर आधारित है। विस्तृत डिजाइन के लिए, कृपया आधिकारिक डेटाशीट FGH60N60UFD Rev.1.