Infineon Irg4ph40ud2-ep

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели для IGBT-транзистора Infineon IRG4PH40UD2-EP.

Описание и назначение

IRG4PH40UD2-EP — это дискретный IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) в корпусе TO-247, разработанный компанией Infineon Technologies. Ключевые особенности:

• Серия "UD2" (Ultrafast Diode 2): Модель оснащена встроенным ультрабыстрым антипараллельным диодом (FWD - Free Wheeling Diode). Это критически важно для индуктивных нагрузок (например, в инверторах, частотных преобразователях), так как диод обеспечивает путь для обратного тока, защищая IGBT от опасных перенапряжений.
• Суффикс "-EP" (EasyPACK™): Указывает на версию, оптимизированную для монтажа. Корпус имеет плоский, безвыводной (leadless) нижний фланец, который обеспечивает лучший отвод тепла непосредственно на радиатор и упрощает процесс пайки или прижима в силовых модулях.
• Назначение: Предназначен для применения в мощных импульсных схемах, где требуются высокое напряжение, большой ток и высокая частота переключения. Типичные области:
  • Инверторы и частотные преобразователи для управления двигателями.
  • Источники бесперебойного питания (ИБП).
  • Сварочное оборудование.
  • Индукционные нагреватели.

Основные технические характеристики

При температуре корпуса 25°C, если не указано иное.

Характеристики IGBT:

• Напряжение коллектор-эмиттер: V_CES = 1200 В
• Непрерывный ток коллектора:
  • При Tc=25°C: I_C = 40 А
  • При Tc=100°C: I_C = 20 А (обратите внимание на падение тока с ростом температуры)
• Пиковый ток коллектора (импульсный): I_CM = 80 А
• Напряжение насыщения коллектор-эмиттер: V_CE(sat) = 2.5 В (тип., при I_C=20А, V_GE=15В)
• Общие потери мощности: P_tot = 160 Вт (при Tc=25°C)
• Температура перехода: T_j = -55 ... +150 °C
• Тепловое сопротивление переход-корпус: R_thJC = 0.78 °C/Вт

Характеристики встроенного диода:

• Непрерывный прямой ток: I_F = 40 А
• Пиковый прямой импульсный ток: I_FSM = 80 А
• Прямое напряжение диода: V_F = 2.3 В (тип., при I_F=20А)

Динамические характеристики:

• Время включения: t_on = 45 нс (тип.)
• Время выключения: t_off = 220 нс (тип.)
• Время восстановления обратной диодной проводимости: t_rr = 110 нс (тип.) — важный параметр для снижения коммутационных потерь.

Характеристики управления (затвора):

• Пороговое напряжение затвор-эмиттер: V_GE(th) = 4.0 - 6.0 В
• Рекомендуемое напряжение управления (вкл/выкл): V_GE = ±15 В / 0 В
• Заряд затвора: Q_g = 110 нКл (тип.)

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

Этот компонент может встречаться под разными номерами в зависимости от упаковки, ленты или конкретного дистрибьютора.

• Основной парт-номер Infineon: IRG4PH40UD2-EP
• Часто используемый номер для заказа: IRG4PH40UD2EP (без дефиса)
• Номер в упаковке (на катушке, Tube): Может указываться как IRG4PH40UD2-EP-ND (суффикс ND часто используется дистрибьюторами).

Совместимые и аналогичные модели (Прямые и косвенные замены)

При поиске аналога важно учитывать не только основные параметры (1200В, 40А), но и наличие встроенного диода (UD2), корпус TO-247 и характеристики переключения.

1. Прямые аналоги от Infineon (той же серии):

• IRG4PH40UDPBF — Ближайший аналог, но без суффикса "-EP" (имеет стандартные выводы, а не плоский фланец). Механически не всегда взаимозаменяем, но электрически очень близок.
• IRG4PH40UD — Более старая или альтернативная маркировка той же модели без "-EP".
• IRG4PH50UD2-EP — Аналог на 50А. Ток выше, можно использовать с запасом.
• IRG4PH30UD2-EP — Аналог на 30А. Ток ниже, только если нагрузка позволяет.

2. Аналоги от других производителей (требуется проверка даташита):

• Fairchild / ON Semiconductor:
  • HGTG40N120B3 (очень близкий аналог по параметрам, TO-247, с диодом).
  • FGH40N120SMD (часто используется в схожих применениях).
• STMicroelectronics:
  • STGW40H120DF2 (1200В, 40А, TO-247, с диодом, быстродействующий).
• IXYS:
  • IXGH40N120B3 (аналогичная серия).
• Toshiba:
  • GT40QR21 (и подобные).

3. Ключевые параметры для проверки при замене:

1. V_CES = 1200 В.
2. I_C при Tj=100°C (не менее 20А).
3. Наличие встроенного ультрабыстрого диода.
4. Корпус TO-247 (механика и монтаж).
5. Для "-EP" версии — конструкция фланца (если замена прямая на плату).
6. Заряд затвора (Q_g) и внутреннее сопротивление (R_g) — влияют на драйвер управления.

Важное предупреждение: Перед заменой всегда необходимо тщательно сверяться с даташитами обоих компонентов, особенно разделы, касающиеся характеристик диода, динамических параметров и монтажа. Прямая механическая и электрическая совместимость не всегда гарантирована.