Infineon IKW40N120H3

Отличный выбор! IKW40N120H3 — это очень популярный и надежный IGBT-транзистор от Infineon Technologies. Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Описание и применение

IKW40N120H3 — это дискретный (отдельный) IGBT-транзистор третьего поколения (TrenchStop 3) в корпусе TO-247. Ключевые особенности, которые сделали его таким востребованным:

• Технология TrenchStop: Позволяет достичь оптимального баланса между низким напряжением насыщения (Vce(sat)) и высокой стойкостью к короткому замыканию. Это означает меньшие потери на проводимость и, как следствие, более высокий КПД и меньший нагрев.
• Высокое напряжение: 1200 В — делает его идеальным для работы в сетях 380В, 400В, 480В (трехфазных), где с учетом выбросов и перенапряжений требуется значительный запас.
• Умеренный ток: 40А (при 100°C) — хорошо подходит для мощных преобразователей средней мощности.
• Встроенный быстрый диод: В одном корпусе интегрирован ультрабыстрый антипараллельный диод (Emitter Controlled 4 - EC4), что упрощает проектирование инверторных схем (например, для двигателей) и защищает транзистор.
• Высокая рабочая температура: До 175°C (макс. температура перехода).

Типичные области применения:

• Частотно-регулируемые приводы (ЧРП, инверторы) для управления электродвигателями.
• Источники сварочного тока (инверторные сварочные аппараты).
• ИБП (источники бесперебойного питания) высокой мощности.
• Солнечные инверторы.
• Индукционные нагреватели.

Основные технические характеристики (даташит Rev. 2.3)

| Параметр | Значение | Условия / Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Напряжение коллектор-эмиттер | V_CES = 1200 В | Максимальное постоянное напряжение | | Непрерывный ток коллектора | I_C = 40 А | При T_vj = 100°C | | Ток коллектора импульсный | I_CM = 80 А | - | | Напряжение насыщения коллектор-эмиттер | V_{CE(sat)</sub) = 2.0 В} (тип.) | I_C = 40А, V_GE = 15В | | Полные потери на переключение (E_ts) | E_ts = 5.5 мДж (тип.) | I_C = 40А, V_CC = 600В, T_vj = 25°C | | Пороговое напряжение затвора | V_GE(th) = 5.3 - 6.7 В | I_C = 40мА, V_CE = V_GE | | Заряд затвора | Q_g = 180 нКл (тип.) | V_GE = ±15В | | Тепловое сопротивление переход-корпус | R_thJC = 0.45 К/Вт | - | | Максимальная температура перехода | T_vj = 175 °C | - | | Корпус | TO-247 | 3 вывода (Lead-PF (бессвинцовый)) | | Встроенный диод | Да | Ультрабыстрый, мягкого восстановления |

Важное примечание: Для безопасной и эффективной работы необходим правильный подбор драйвера затвора с достаточным током для быстрой зарядки/разрядки емкости затвора (Q_g). Рекомендуемое напряжение управления V_GE обычно составляет +15В для открытия и -5...-15В для надежного закрытия.

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

Официальное полное наименование от Infineon: IKW40N120H3XKSA1

• IKW40N120H3 — базовая часть номера.
• XKSA1 — суффикс, обозначающий версию, корпус и упаковку (например, TO-247, без свинца, на ленте).

Прямые аналоги и совместимые модели от других производителей (с проверкой даташита!):

• STMicroelectronics: STGW40H120DF3 — очень близкий аналог по характеристикам и корпусу.
• Fuji Electric: Рассмотреть серию 2MBI100X-120 (двухключевые модули) или поиск дискретных IGBT на 1200В, 40А.
• ON Semiconductor: NGTB40N120IHR (с более высоким током короткого замыкания) или FGH40N120SMD (от Fairchild, теперь ON Semi).
• Mitsubishi Electric: CM40TF-12H (модуль) или поиск в серии дискретных.

Важно: Несмотря на схожие электрические характеристики (1200В, 40А), при замене необходимо обращать внимание на:

1. Распиновку выводов (расположение G, C, E в корпусе) — у TO-247 она обычно стандартная.
2. Характеристики встроенного диода (время восстановления, прямой ток).
3. Динамические параметры (E_ts, Q_g), которые влияют на драйвер и потери на переключение.
4. Рекомендуемое напряжение на затворе (V_GE).

Ключевые преимущества для замены старых моделей

IKW40N120H3 часто используется для модернизации или ремонта схем, где раньше стояли:

• Более старые IGBT второго поколения (с большими потерями).
• Связки IGBT + отдельный диод.
• Другие транзисторы на 1200В / 30-50А.

Его преимущества в таких случаях — более высокий КПД, меньший нагрев и повышенная надежность.

Рекомендация: Всегда сверяйтесь с официальным даташитом (Datasheet) Infineon на модель IKW40N120H3 перед проектированием или заменой, так как производитель может вносить уточнения.