一块6 kW PFC板,把原有器件换成APT50GH120B后,满载效率从94.7 %跃升到96.1 %,散热器温度直降8 °C——这组数据出自实验室连续122分钟的双温对比测试。下文把25 °C与100 °C的完整实测结果拆成“5分钟速读包”,帮你在高压逆变、焊机或充电桩场景快速锁定选型风险。
APT50GH120B采用Microchip第三代场截止(Field-Stop)+沟槽栅结构,把传统NPT型1200 V IGBT的VCE(sat)从2.3 V压到1.75 V,同时维持dv/dt
TO-247金属背板热阻θJC仅0.5 °C/W,可直接锁在铝散热器上;然而2.3 mm引脚间距对并联均流提出更高布局要求。实测中,两根铜排对称走线可把并联芯片温差从14 °C降到5 °C。
在IC=50 A、VGE=15 V条件下,25 °C时VCE(sat)=1.75 V,100 °C仅为1.9 V,温漂系数
20 kHz硬开关实验台上,RG=10 Ω时Eon=0.65 mJ、Eoff=0.78 mJ;把RG降到5 Ω,Eon升至0.72 mJ而Eoff降至0.68 mJ,总损耗基本不变,但dv/dt从10 V/ns飙升到18 V/ns,EMI超标3 dB。总栅极电荷QG=210 nC,驱动器峰值电流需求≈2 A。
| 参数 | 25 °C | 100 °C | 单位 |
|---|---|---|---|
| VCE(sat) | 1.75 | 1.90 | V |
| ICES | 30 | 220 | µA |
| Eoff | 0.78 | 0.85 | mJ |
| RθJA(无风) | 62 | 58 | °C/W |
最大集电极电流IC=50 A@TC=25 °C,脉冲电流ICM=200 A/1 ms;单脉冲雪崩能量EAS=400 mJ,允许在感性负载下关断。SOA图显示,400 V母线时瞬时电流可拉到100 A@10 µs,满足焊机短路测试需求。
结-壳热阻θJC=0.5 °C/W,结-环境θJA=62 °C/W(无风)。快速选型公式:Tj_max=150 °C,若Ploss=60 W,则要求散热器热阻θSA≤(150-Ta)/Ploss-θJC;在Ta=45 °C场景,θSA≤1.7 °C/W即可,配合200 mm铝挤散热片即可稳态运行。
CCM模式下,APT50GH120B在20 kHz、400 V/15 A工况,导通损耗31 W,开关损耗29 W,总损耗60 W;同条件下,前代器件总损耗76 W。实测效率96.1 %,比旧方案提升1.4 %,整机年省电费≈1000 kWh。
在540 V母线、16 kHz SVPWM下,RG=10 Ω、吸收电容Csnub=2 nF可把dv/dt限制在8 V/ns,传导EMI峰值在150 kHz处降低6 dB,满足EN55011 Class A。
RG>15 Ω时关断拖尾明显,Eoff增加20 %;RG20 V/ns,IGBT振荡并触发米勒平台。折中10 Ω,既满足损耗又抑制EMI。
并联两支APT50GH120B时,采用“鱼骨”对称布线,栅极走线长度差
当前批量交期6–8周,MOQ=450颗,含税单价≈人民币38元;样品可直接申请TO-247-3L评估板。
| 型号 | VCE(V) | IC(A) | 封装 | VCE(sat)(V) |
|---|---|---|---|---|
| APT50GH120B | 1200 | 50 | TO-247 | 1.75 |
| IKW50N65H5 | 650 | 50 | TO-247 | 1.65 |
| FGH50T65SQD | 650 | 50 | TO-247 | 1.85 |
当开关频率≤30 kHz且成本敏感时,APT50GH120B的单价约为同级SiC MOSFET的1/3,同时无需复杂驱动负压,整体BOM更低。
在满载稳定5分钟后,用热偶测壳温Tc;若Tc>110 °C,按下式反推θSA=(Tc-Ta)/Ploss-θJC,当结果>1.7 °C/W需增大散热片。
不必,每路仍取10 Ω,独栅极电阻可防止环流,实测电流不均流