Microsemi APT75GN120LG — IGBT-транзистор

Общее описание

APT75GN120LG — это высоковольтный IGBT-транзистор (Insulated Gate Bipolar Transistor) производства компании Microsemi Corporation (ныне — подразделение Microchip Technology). Прибор относится к семейству Thunderbolt IGBT и выполнен по технологии Non-Punch Through (NPT) с использованием trench-gate структуры, что обеспечивает низкие потери проводимости и переключения.

Транзистор предназначен для работы в жёстких условиях эксплуатации: высокое напряжение коллектор-эмиттер (1200 В), значительный ток (до 75 А при 25 °C), низкое напряжение насыщения. Имеет встроенный антипараллельный быстрый диод (CoPack), что делает его удобным для применения в инверторах и мостовых схемах.

Корпус — TO-264 (также известен как TO-264AA, совместим с монтажом TO-247 по посадочным размерам, но имеет более широкие выводы и лучший теплоотвод).

Основные области применения:

• Промышленные инверторы и частотные преобразователи
• Сварoчные аппараты
• Импульсные источники питания (SMPS)
• Приводы электродвигателей
• Солнечные инверторы (PV)
• UPS (источники бесперебойного питания)
• Индукционный нагрев

Технические характеристики

Абсолютные максимальные значения

| Параметр | Обозначение | Значение | Ед. | |---|---|---|---| | Напряжение коллектор–эмиттер | V_CES | 1200 | В | | Напряжение коллектор–эмиттер (с закороченным затвором) | V_CER | 1200 | В | | Ток коллектора (T_C = 25 °C) | I_C | 75 | А | | Ток коллектора (T_C = 100 °C) | I_C | 48 | А | | Импульсный ток коллектора (t_p = 1 мс) | I_CM | 225 | А | | Ток прямого направления диода (T_C = 25 °C) | I_F | 75 | А | | Рассеиваемая мощность (T_C = 25 °C) | P_D | 500 | Вт | | Напряжение затвор–эмиттер | V_GES | ±20 | В | | Рабочая температура перехода | T_J | −55…+150 | °C | | Температура хранения | T_stg | −55…+150 | °C | | Макс. тепловое сопротивление переход–корпус | R_thJC | 0,25 | °C/Вт |

Электрические параметры (T_J = 25 °C, если не указано иное)

| Параметр | Усл. | Мин | Тип | Макс | Ед. | |---|---|---|---|---|---| | Напряжение пробоя К–Э | V_BR(CES), I_C=250мкА | 1200 | — | — | В | | Напряжение насыщения К–Э | V_CE(on), I_C=75A, V_GE=15В | — | 3,2 | 3,6 | В | | Пороговое напряжение затвора | V_GE(th), I_C=1мА | 4,0 | 5,5 | 7,0 | В | | Ток утечки К–Э | I_CES, V_CE=1200В | — | — | 100 | мкА | | Ток утечки затвора | I_GES, V_GE=±20В | — | — | ±100 | нА | | Входная ёмкость | C_ies, V_CE=25В | — | 5100 | — | пФ | | Выходная ёмкость | C_oes | — | 500 | — | пФ | | Проходная ёмкость | C_res | — | 150 | — | пФ | | Полный заряд затвора | Q_g | — | 290 | — | нКл | | Заряд затвор–коллектор | Q_gc | — | 110 | — | нКл | | Время нарастания (индуктивная нагрузка) | t_r | — | 60 | — | нс | | Время спада | t_f | — | 200 | — | нс | | Время задержки включения | t_d(on) | — | 35 | — | нс | | Время задержки выключения | t_d(off) | — | 240 | — | нс |

Диод (встроенный, антипараллельный)

| Параметр | Усл. | Тип | Макс | Ед. | |---|---|---|---|---| | Прямое падение напряжения | V_F, I_F=75А | 2,0 | 2,6 | В | | Время обратного восстановления | t_rr, I_F=75А | 60 | — | нс | | Заряд обратного восстановления | Q_rr | 350 | — | нКл |

Парт-номера (Part Numbers)

Парт-номер формируется по схеме APT + ток + тип + напряжение + корпус + опции.

| Парт-номер | Описание / Отличие | |---|---| | APT75GN120LG | Базовый, 1200 В, 75 А, TO-264, свинцовый (Pb) — данная версия | | APT75GN120B2G | Вариант в корпусе TO-247 (без диода) | | APT75GN120SG | Версия в корпусе TO-268 (D³PAK), SMD-монтаж | | APT75GN120JDQ2 | Вариант с интегрированным диодом, TO-247 | | APT75GN120LG-MS | Microchip-маркировка (после ребрендинга) | | APT75GN60LG | Родственная модель, 600 В, 75 А | | APT75GN120L2G | Аналог с улучшенным R_th | | APT100GN120LG | Следующая по току модель, 1200 В / 100 А | | APT50GN120LG | Младшая модель, 1200 В / 50 А |

Обратите внимание: буквенный индекс G в конце, как правило, обозначает соответствие требованиям RoHS (не содержит свинца) и «green»-версию. Суффикс L — корпус TO-264.

Совместимые и аналогичные модели

Прямые аналоги (1200 В, ~50–100 А, TO-264/TO-247)

• Infineon IKW75N120H3 / IKW75N120CS6 — IGBT 1200 В, 75 А
• Fuji Electric FGA75N120 / FGL75N120
• ON Semiconductor (Fairchild) FGL75N120AN
• STMicroelectronics STGW75N120 / STGW80H120
• Toshiba GT75J121 / GT80J121
• IXYS (Littelfuse) IXGK75N120 / IXGP75N120
• ABB 5SNA 0750G (модульные аналоги)
• Microchip/Microsemi APT75GF120LG (fast version)

Совместимые драйверы затвора (gate drivers)

• IXYS IXD609 / IXD611 — до 20 А пикового тока
• Texas Instruments UCC27714 / UCC21520
• Infineon 1ED020I12-F2 / 2ED020I12-F
• Analog Devices ADuM4135 / ADuM4221
• Microchip/Microsemi MSD20N70DG
• Skyworks Si8281 (изолированный драйвер)
• Broadcom ACPL-332J / HCPL-316J (оптический)

Совместимые модули и типовые схемы применения

В связи с обновлением линейки Microsemi и переходом продукции под бренд Microchip, при обновлении дизайна рекомендуется рассматривать модели:

• Microchip MSCSM75H120CT6LIAG — IGBT-модуль 1200 В, 75 А
• Microchip MTSF75-1200 — scr/igbt-ассоциированные решения
• Onsemi NGTB75N120L2 — pин-совместимая альтернатива

Рекомендации по использованию

1. Для управления обязательно использовать изолированные драйверы с отрицательным смещением (например, −8…−10 В для выключения), чтобы избежать паразитного включения.
2. Учитывать тепловое сопротивление радиатор–корпус не более 0,25 °C/Вт; для токов > 30 А желательна активная вентиляция или водяное охлаждение.
3. Использовать демпферные цепи (snubber) при работе на индуктивную нагрузку для подавления выбросов напряжения.
4. Время дед-тайма в мостовых схемах — не менее 400–500 нс с учётом t_f и обратного восстановления диода.

⚠️ Примечание: поскольку компания Microsemi в 2018 г. была приобретена Microchip Technology, проверяйте актуальный статус жизненного цикла (Lifetime Buy / EOL) парт-номера APT75GN120LG у официальных дистрибьюторов: Digi-Key, Mouser, Arrow, TME.