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FGA15N120引脚配置_规格参数_电路应用

781 2022-11-11 来源: IC先生 作者: IC先生

飞兆半导体公司在生产的FGAxxN120系列器件中有不同类型的IGBT,其中一种NPT半导体是FGA15N120 IGBT,该系列中的所有类型的IGBT都使用NPT(非穿孔)技术。由于该晶体管包括较低的饱和电压和非常小的开关损耗,因此可用于设计低电压电路的高效开关驱动器。

在FGA15N120 IGBT中,额定电流在前缀FGA之后表示,额定电流在125°C时为15A,最后一个数字如120表示IGBT包括集电极-发射极电压 (VCE) 为1200V。本文简单来介绍下关于FGA15N120 IGBT器件的引脚配置、主要参数及其应用特性。

基本概念

FGA15N120 IGBT(绝缘栅双极晶体管)是一种三端功率半导体器件,如集电极、栅极和发射极,用作电子开关。这是一款基于高压的IGBT,包括集电极到发射极电压 (VCE) 为1200V、连续集电极电流为30A、集电极到发射极 (CE) 饱和电压为1.9V和更少的开关损耗等优势特点。

FGA15N120 IGBT

同所有IGBT类似,与MOSFET相比,FGA15N20在发射极和集电极端子之外的开关速度和最大压降也有所降低。因此,如果应用电路需要高效率和快速开关器件,那么还是建议选择MOSFET而不是IGBT,因为IGBT主要用于需要高电压开关和电流的地方。

引脚配置

FGA15N120 IGBT包括三个引脚,每个引脚及其功能如下所述,其符号和引脚配置如下图所示:

FGA15N120 IGBT引脚配置

  • Pin1 (栅极):此栅极端子用于控制IGBT的偏置。
  • Pin2(集电极):此集电极端子用于允许电流流动。
  • Pin3(发射器):电流从该端子流出。

规格参数

FGA15N120 IGBT的特性和规格主要包括以下几点内容:

  • 采用To-3P封装形式。
  • 使用的技术是先进的NPT Trench。
  • 安装类型为通孔。
  • 针数为三。
  • 高压IGBT。
  • 输入类型是标准的。
  • 较低的饱和电压通常为1.9V。
  • 集电极到发射极端子或VCE的电压为1200V。
  • 集电极电流在25°C温度下为30A。
  • 栅极阈值电压最小值或VGE为4.5V。
  • 栅极阈值电压最大值或VGE为8.5V。
  • 从栅极到发射极的电压最大值或VGE为±20V。
  • 上升时间和下降时间分别为20ns和100ns。
  • 温度系数为正。
  • 更少的开关损耗。
  • 极大地提高了雪崩能力。
  • Fairchild专有的沟槽设计。
  • 具有较好的传导性。
  • 雪崩耐用性很高。
  • 并联操作简单、性能高。

替代的FGA15N120 IGBT型号是TA49123、FGA25N120、FGA180N33等。

等效的FGA15N120 IGBT型号是:FGA180N33ATD、FGA15N120ANTDTU_F109、FGA20S120M、FGA25N120ANTD、FGA25N120FTD、FGA30N120FTD、FGA30N60LSD、FGA50N100BNT、FGA25N120ANTDTU_F109和FGA20N120FTD。

应用电路

BJT和MOSFET的组合称为IGBT,因为与MOSFET一样,它在输入侧具有栅极端子,在输出侧具有集电极和发射极,就像BJT一样。所以IGBT结合了这两种晶体管的优点。

与MOSFET相比,IGBT还包括栅极端子,必须通过最少量的栅极电压激活才能关闭开关。因此,虽然设计中通常使用5V,但FGA15N120 IGBT的栅极端子的最小饱和电压为4.5V。

典型的IGBT的应用电路图如下所示,在这个电路中,绝缘栅双极晶体管可以通过激活栅极端子来切换“开”和“关”。以下电路使用IGBT通过向IGBT的栅极端子提供输入电源来切换电机和LED。

FGA15N120 IGBT作为开关电路

因此,该电路中的IGBT作为开关来控制这两个负载。一旦栅极端子被激活,即使由于输入端栅极端子处存在电容,导致电压像MOSFET一样分离后,那么IGBT也会被激活。而要想停用该器件,必须通过使用10k下拉电阻将栅极端子连接到地来释放栅极端子的电容,或者使用IR2104栅极驱动器IC。

另外,如果为栅极端子提供更多电源,那么IGBT的发射极端子将会保持晶体管处于导通状态。同样,如果将栅极端子设为负,则IGBT将处于关闭状态。其实,它和MOSFET和BJT在开关中类似。

优缺点

FGA15N120 IGBT的优点包括以下几点内容:

  • 电路设计简单
  • 高压容量
  • 切换速度快
  • 损耗小、功耗低
  • 栅极驱动条件低
  • 输入阻抗高
  • 较高是正向和反向阻断能力

FGA15N120 IGBT的缺点包括以下几点内容:

  • 闩锁效应问题
  • 关断时间长
  • 成本和价格相对高
  • 高反向电压无法阻挡

主要应用

FGA15N120 IGBT的应用包括以下几点内容:

  • FGA15N120 IGBT具有广泛的雪崩容量,因此可以抵抗杂散电感问题。由于这一特性,集电极到发射极的电压 (VCE) 超过了额定电压,因此它们不会崩溃。所以,这些 IGBT用于强开关设计。
  • 适用于使用最大开关电流和电压的情况。
  • 用于基于高压的应用,包括SMPS、PWMAC-DC转换器、变速控制、变频器应用等。
  • 用于软开关和谐振应用,如微波炉、感应加热等。
  • 高压开关装置。
  • 大电流开关装置。
  • 大型螺线管。
  • 特斯拉线圈
  • 电流源逆变器电路。
  • 矩阵转换器电路。
  • 双向开关
  • 谐振转换器
  • 用作主电流通道中的辅助开关,用于软开关。

总结

以上就是关于FGA15N120 IGBT数据表相关内容整理,希望对大家有所帮助。需要注意的是,一旦FGA15N120 IGBT用于开关电路应用中,千万不要在基于高频的设计中使用它,因为一旦提高开关频率,IGBT的集电极到发射极的压降就会提高。

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文章标签: 晶体管
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