Technologia zarządzania termicznego modułu zasilania

19 sierpnia 2025 Nowości W obliczu gwałtownego rozwoju nowej energii i przemysłowej elektroniki mocy, 600V Field-Stop IGBT FGH60N60UFD pojawia się jako podstawowe urządzenie zasilania dla falowników fotowoltaicznych,Zaawansowane urządzenia spawalnicze i systemy UPS, dzięki doskonałym właściwościom przewodzenia i przełączania.urządzenie oferuje niski spadek napięcia nasycenia o 1.9V i straty przełączania 14μJ/A, zapewniające niezawodne rozwiązanie dla wysokowydajnej konwersji mocy.

Architektura energii o wysokiej wydajności
FGH60N60UFD przyjmuje pakiet TO-247-3 i integruje strukturę IGBT, zapewniając niezwykle niski spadek napięcia nasycenia o zaledwie 1.9V przy prędkości 60A, zmniejszając straty przewodzenia o 20% w porównaniu z konwencjonalnymi IGBTJego zoptymalizowana konstrukcja warstwy pamięci nośnej umożliwia bardzo niską energię wyłączenia 810 μJ, obsługując przełączanie wysokiej częstotliwości powyżej 20 kHz.

Zwiększona niezawodność

Odporność na temperatury: zakres temperatury skrzyżowania od -55°C do 150°C, spełniający wymagania środowiskowe klasy przemysłowej

Zapewnienie wytrzymałości: 600V napięcie awaryjne i 180A prąd pulsowy dla przejściowej odporności na fale prądu

Zgodność ekologiczna: zgodne z RoHS, wolne od ograniczonych substancji niebezpiecznych

Kluczowe parametry wydajności

1Systemy fotovoltaiczne

 W falownikach strunowych urządzenie to osiąga ponad 98,5% wydajności konwersji dzięki zoptymalizowanemu napędaniu bramy (zalecane napięcie napędowe 15V).Szybkie odwrotne odzyskiwanie (trr = 47ns) zmniejsza straty diody w ruchu wolnym o 46%.

2.Przemysłowe urządzenia spawalnicze
W przypadku stosowania w głównym obwodzie zasilania maszyn spawalniczych łukowych, w połączeniu z roztworami chłodzącymi wodą (opór termiczny < 0,5 °C/W),obsługuje ciągły prąd wyjściowy 60A z podwyżką temperatury kontrolowaną w ΔT<30K, zapewniając długotrwałą stabilną pracę.

3. UPS centrum danych
W układach PFC o wysokiej częstotliwości 20 kHz urządzenie zmniejsza straty przełączania o 35% w porównaniu z MOSFETami na bazie krzemu, zwiększając wydajność systemu do ponad 96% i znacznie minimalizując marnotrawstwo energii.

1Projektowanie obwodu napędowego

Wybór rezystora bramy:

Na podstawie formuły,Zalecana wartość początkowa: 5Ω (wymaga optymalizacji w rzeczywistości)

Obwód ochronny:

Równoległa 18V dioda Zenera pomiędzy bramą a źródłem w celu zapobiegania awarii przezprężenia

Dodaj Miller zacisku obwodu do tłumienia mostek ramienia crosstalk

2Rozwiązanie do zarządzania cieplnym

Wybór zlewu cieplnego:

Bazując na formule rozpraszania energii,W warunkach pracy 60A/20kHz urządzenie wymaga rozpraszania ≥ 50 W. Zaleca się stosowanie zlewu cieplnego na bazie aluminium o odporności cieplnej < 1,5°C/W.

Proces instalacji:

Zastosowanie tłuszczu termicznego (K≥3W/mK)

Moment mocowania musi być regulowany w zakresie 0,6 Nm ± 10%

3Specyfikacje układu PCB

Przesyłka mocy:

Wykorzystanie połączeń Kelvina w celu zminimalizowania indukcji pasożytniczej

Utrzymuje się odstęp ≥ 2 mm między pozytywnymi/negatywnymi śladami miedzi (dla układów 600 V)

Izolacja sygnału:

Użyj skręconych lub osłoniętych okablowania dla sygnałów napędowych

Wdrożyć jednopunktowe połączenie między zasilaczem a zasilaczem sygnałowym

W obliczu przyspieszającej się światowej transformacji energetycznej, technologia IGBT trzeciej generacji

FGH60N60UFD wykorzystuje nowe możliwości wzrostu.

W tym celu wprowadzono nowe rozwiązania, które mają na celu zwiększenie kompatybilności z inwerterami łańcuchowymi, a jego udział w światowym rynku przewiduje się, że przekroczy 35% do roku 2026.

W przypadku zastosowań przemysłowych, jego wyjątkowa przewaga w zakresie kosztów i wydajności utrzymuje dominującą pozycję w urządzeniach o średniej mocy.

poniżej 200 kW, zwłaszcza w spawarkach i serwo napędach, gdzie jego wskaźnik penetracji osiągnął 42%.

Na poziomie innowacji technologicznych produkty nowej generacji będą ewoluowały w następujących kierunkach:

1Inteligentna integracja: wbudowane czujniki temperatury i układy diagnostyczne usterek

2Optymalizacja materiałów: Wdrożenie nowej technologii warstwy pasywacyjnej w celu zmniejszenia strat przełączania o dodatkowe 15%

3Innowacje w zakresie opakowań: opracowanie opakowań na szpilki TO-247-4 umożliwiających połączenia z emiterami Kelvina

Analiza rynku wskazuje, że światowy rynek IGBT będzie rosnąć w wysokości 8,7% od

W latach 2025-2030 nowe zastosowania energetyczne stanowią ponad 55% tego wzrostu.

spadek 1,9 V i lepsze właściwości przełączania, FGH60N60UFD jest gotowy do zajęcia strategicznie istotnej pozycji

w tej ekspansji.

Półprzewód fotovoltaiczny

Specyfikacje kluczowych komponentów:

D1/D2: Diody szybkiego odzysku (Trr < 50ns)

C1/C2: Kondensatory elektrolityczne o niskiej ESR

L1: induktor toroidalny żelazo-krzemowy aluminiowy

Kluczowe punkty projektowania:

Projekt trójkątowego równoległego z rezystorami współdzielącymi prąd (0,1Ω/5W)

Nanokrystaliczny transformator rdzeniowy do zmniejszania strat prądu wirusowego

Błąd synchronizacji sygnału napędowego < 100ns

Uwaga: Niniejsza analiza opiera się na publicznie dostępnej dokumentacji technicznej.1.