Module IGBT IFF300B12N2E4P_B11 1200V 300A Half-Bridge

IFF300B12N2E4P_B11 là module IGBT công suất cao dạng Half-Bridge, có điện áp collector-emitter định mức 1200V và dòng collector danh định 300A. Module sử dụng công nghệ IGBT4 – E4, tích hợp diode Emitter Controlled, điện trở shunt đo dòng, NTC giám sát nhiệt độ, kết nối PressFIT và vật liệu giao diện tản nhiệt được phủ sẵn. Sản phẩm phù hợp cho các hệ thống biến tần, truyền động động cơ và servo drive công suất lớn.

Thông số kỹ thuật IFF300B12N2E4P_B11

Thông số điện và cơ khí trên được lấy từ thông tin sản phẩm và datasheet của đúng mã IFF300B12N2E4P_B11.

IFF300B12N2E4P_B11 là gì?

IFF300B12N2E4P_B11 là module IGBT công suất dạng Half-Bridge dùng cho các mạch chuyển đổi điện năng và điều khiển động cơ.

Thay vì sử dụng nhiều transistor công suất và diode rời, module tích hợp các phần tử công suất trong một module duy nhất. Cấu hình Half-Bridge giúp module phù hợp với các tầng công suất của mạch nghịch lưu, biến tần và bộ truyền động động cơ.

Module được thiết kế cho ứng dụng công nghiệp, trong đó khả năng đóng cắt dòng lớn, quản lý nhiệt và theo dõi dòng điện là những yếu tố quan trọng.

IGBT 1200V 300A

Hai thông số nổi bật của IFF300B12N2E4P_B11 là:

VCES = 1200V

IC(nom) = 300A

Theo datasheet, dòng collector DC liên tục danh định là 300A trong điều kiện quy định. Dòng collector đỉnh lặp lại ICRM = 600A với thời gian xung 1ms.

Cần lưu ý rằng giá trị 300A là thông số danh định theo điều kiện datasheet, không có nghĩa module có thể hoạt động liên tục ở 300A trong mọi điều kiện. Dòng thực tế phụ thuộc vào nhiệt độ, hệ thống tản nhiệt, tần số chuyển mạch, tổn hao và điều kiện làm việc.

Cấu hình Half-Bridge

IFF300B12N2E4P_B11 sử dụng cấu hình Half-Bridge, thường được dùng làm một phần tử công suất trong tầng inverter.

Cấu hình Half-Bridge đặc biệt phù hợp với:

• Biến tần điều khiển động cơ.
• Bộ truyền động AC.
• Servo drive.
• Mạch nghịch lưu công suất.
• Các hệ thống điều khiển động cơ công nghiệp.

Đây cũng là một trong những lý do module được thiết kế cho ứng dụng motor drive và servo drive.

Công nghệ IGBT4 – E4

IFF300B12N2E4P_B11 sử dụng công nghệ IGBT4 – E4, hướng tới việc giảm tổn hao chuyển mạch và duy trì điện áp bão hòa thấp.

Thông số VCE(sat) điển hình được công bố:

• 1,75V tại 25°C
• 2,00V tại 125°C
• 2,05V tại 150°C

với điều kiện IC = 300A, VGE = 15V. Giá trị VCE(sat) tối đa được datasheet ghi đến 2,10V trong điều kiện thử tương ứng.

VCE(sat) là thông số quan trọng khi đánh giá tổn hao dẫn của IGBT.

Diode Emitter Controlled tích hợp

Bên cạnh IGBT, module còn tích hợp Emitter Controlled Diode để phục vụ dòng hồi tiếp trong các mạch nghịch lưu và truyền động động cơ.

Các thông số chính của diode gồm:

VRRM = 1200V

IF = 300A

IFRM = 600A với tp = 1ms

Điện áp thuận VF điển hình là 1,70V tại 25°C với IF = 300A.

Việc tích hợp diode trong cùng module giúp đơn giản hóa thiết kế tầng công suất so với việc sử dụng diode rời.

Tích hợp shunt đo dòng 0,53mΩ

Một điểm nổi bật của IFF300B12N2E4P_B11 là module có tích hợp điện trở shunt dùng để đo dòng điện.

Giá trị shunt được datasheet công bố là:

R20 = 0,53mΩ tại 20°C

với hệ số nhiệt độ:

TCR < 30ppm/K trong khoảng 20–60°C.

Shunt tích hợp có thể hỗ trợ hệ thống thực hiện việc đo và giám sát dòng điện, tùy theo thiết kế mạch đo và điều khiển.

NTC tích hợp 5kΩ

Module được tích hợp NTC thermistor để theo dõi nhiệt độ.

Thông số NTC:

R25 = 5,00kΩ tại 25°C

NTC giúp hệ thống điều khiển có thể theo dõi nhiệt độ của module và hỗ trợ các chức năng bảo vệ nhiệt khi được kết nối đúng vào mạch giám sát.

Đây là tính năng hữu ích trong các ứng dụng công suất lớn, nơi nhiệt độ module ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tải và độ tin cậy của hệ thống.

Điện áp Gate-Emitter ±20V

Điện áp cực Gate-Emitter tối đa của module được ghi là:

VGES = ±20V

Khi thiết kế mạch driver, cần kiểm soát điện áp gate trong phạm vi cho phép và sử dụng đúng điện áp điều khiển theo điều kiện thiết kế.

Đặc tính chuyển mạch

Datasheet cung cấp các thông số chuyển mạch ở điều kiện IC = 300A và VCE = 600V.

Tại 25°C, các giá trị điển hình gồm:

• Turn-on delay td(on): 0,19µs
• Rise time tr: 0,08µs
• Turn-off delay td(off): 0,25µs
• Fall time tf: 0,06µs
• Eon: 43,0mJ
• Eoff: 20,5mJ

Các giá trị thay đổi theo nhiệt độ junction và điều kiện điều khiển gate.

Do đó, khi dùng module trong biến tần hoặc inverter tốc độ cao, cần tính đến cả tổn hao dẫn và tổn hao chuyển mạch.

Điện áp cách điện và đế cách điện

Module có isolated base plate với đế bằng đồng và lớp cách điện bên trong bằng Al₂O₃.

Điện áp thử cách điện được công bố là:

2,5kVrms / 1 phút

Ngoài ra, datasheet ghi:

Creepage distance: 10,0mm

Clearance: 7,5mm

CTI > 200.

Các thông số này quan trọng trong các thiết kế sử dụng điện áp cao và yêu cầu cách ly giữa phần công suất với bộ tản nhiệt hoặc phần điều khiển.

Khả năng chịu nhiệt

Nhiệt độ junction khi switching được công bố:

Tvj op = -40 đến 150°C.

Khả năng làm việc thực tế của module phụ thuộc đáng kể vào thiết kế tản nhiệt. Khi sử dụng ở dòng cao, việc lựa chọn heatsink, vật liệu giao diện nhiệt và điều kiện thông gió cần được tính toán phù hợp.

PressFIT và TIM phủ sẵn

IFF300B12N2E4P_B11 được thiết kế với kết nối PressFIT, giúp thuận tiện cho quá trình tích hợp vào hệ thống.

Module cũng có Thermal Interface Material (TIM) được phủ sẵn, hỗ trợ tiếp xúc nhiệt giữa module và heatsink theo thiết kế sản phẩm.

Khi lắp đặt cần tuân thủ yêu cầu về mặt phẳng bề mặt tản nhiệt, lực siết và điều kiện lắp đặt theo hướng dẫn kỹ thuật tương ứng.

Kích thước IFF300B12N2E4P_B11

Xem thêm: Nhiều sản phẩm IGBT khác

Datasheet