电力逆变器场截止沟道技术

电力逆变器场截止沟道技术利用沟道栅结构和高度掺杂n+缓冲层获得沟道穿通特性。借助这些功能，此新的IGBT技术实现了比上一代技术更高的单元密度。因此，在给定硅面积下它具有低得多的通态压降。新场截止沟道IGBT的电流密度是之前场截止平面技术的两倍以上。图1显示FGH75T65UPD、新的75A/650V场截止沟道IGBT和FGH75N60UF、75A/600V上一代场截止平面IGBT的权衡特性。FGH75T65UPD在25℃、75A时实现1.65V的Vce(sat)，而FGH75N60UF在相同条件下提供1.9V。考虑到击穿电压增加到650V和活动面积减小，此特性有显著改进，因为较高的阻断电压和较小的尺寸导致Vce(sat)增加。此低Vce(sat)是新场截止沟道IGBT的主要优势。场截止沟道技术还减少了每转换周期的关断能耗，如图1所示。此增强的权衡特性使逆变器设计能够满足较高系统效率的市场需求。尽管硅面积减小，新场截止沟道IGBT在因热失控出现故障之前提供5us短路耐受时间，这是上一代IGBT无法提供的。新场截止沟道IGBT也有较低的关断状态漏电流，最大结温为175℃