探索onsemi NXH450B100H4Q2F2/Q2F2PG-R Q2BOOST模塊：Si/SiC混合技術(shù)的卓越之選

在電子工程領(lǐng)域，功率模塊的性能和可靠性對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。今天，我們來深入了解一下onsemi的NXH450B100H4Q2F2和NXH450B100H4Q2F2PG - R Q2BOOST模塊，這兩款模塊憑借其獨(dú)特的設(shè)計(jì)和出色的性能，在眾多應(yīng)用場景中展現(xiàn)出了強(qiáng)大的競爭力。

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模塊概述

基本信息

NXH450B100H4Q2是一款Si/SiC混合三通道對稱升壓模塊。每個(gè)通道包含兩個(gè)1000V、150A的IGBT，兩個(gè)1200V、30A的SiC二極管以及兩個(gè)1600V、30A的旁路二極管。此外，模塊中還集成了一個(gè)NTC熱敏電阻，方便對溫度進(jìn)行監(jiān)測和控制。

技術(shù)特性

硅/碳化硅混合技術(shù)：這種技術(shù)的應(yīng)用最大化了功率密度，使得模塊在有限的空間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)更高的功率輸出。
低開關(guān)損耗：有效降低了系統(tǒng)的功率耗散，提高了能源利用效率，減少了熱量的產(chǎn)生，延長了模塊的使用壽命。
低電感布局：有助于減少電磁干擾，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
引腳選擇多樣：提供了壓接和焊接引腳兩種選項(xiàng)，方便工程師根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇。
環(huán)保合規(guī)：該設(shè)備無鉛、無鹵，符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求。

典型應(yīng)用

該模塊適用于太陽能逆變器和不間斷電源等領(lǐng)域，為這些重要的能源轉(zhuǎn)換和供應(yīng)系統(tǒng)提供了可靠的功率支持。

電氣特性分析

絕對最大額定值

器件類型	參數(shù)	符號	值	單位
IGBT (Tx1, Tx2)	集電極 - 發(fā)射極電壓	VCES	1000	V
	柵極 - 發(fā)射極電壓（正瞬態(tài)）	VGE	±20 / 30	V
	連續(xù)集電極電流（@ VGE = 20 V, Tc = 80°C）	IC	101	A
	脈沖峰值集電極電流（@ Tc = 80°C, TJ = 150°C）	IC(Pulse)	303	A
	功率耗散（TC = 80°C, TJ = 150°C）	Ptot	234	W
	最小工作結(jié)溫	TJMIN	-40	°C
	最大工作結(jié)溫	TJMAX	150	°C
IGBT反向二極管 (DX1, DX2) 和旁路二極管 (DX5, DX6)	峰值重復(fù)反向電壓	VRRM	1600	V
	連續(xù)正向電流（@ TC = 80°C）	IF	36	A
	重復(fù)峰值正向電流（TJ = 150°C, TJ受TJmax限制）	IFRM	108	A
	最大功率耗散（@ TC = 80°C, TJ = 150°C）	Ptot	79	W
	最小工作結(jié)溫	TJMIN	-40	°C
	最大工作結(jié)溫	TJMAX	150	°C
碳化硅肖特基二極管 (DX3, DX4)	峰值重復(fù)反向電壓	VRRM	1200	V
	連續(xù)正向電流（@ TC = 80°C）	IF	36	A
	重復(fù)峰值正向電流（TJ = 150°C, TJ受TJmax限制）	IFRM	108	A
	最大功率耗散（@ TC = 80°C, TJ = 150°C）	Ptot	104	W
	最小工作結(jié)溫	TJMIN	-40	°C
	最大工作結(jié)溫	TJMAX	175	°C

從這些絕對最大額定值中，我們可以了解到該模塊在不同工作條件下的極限參數(shù)，這對于確保模塊的安全運(yùn)行至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，必須確保實(shí)際工作參數(shù)不超過這些額定值，否則可能會導(dǎo)致模塊損壞或性能下降。

電氣特性參數(shù)

文檔中詳細(xì)列出了IGBT、IGBT反向二極管、旁路二極管、碳化硅肖特基二極管以及熱敏電阻的各項(xiàng)電氣特性參數(shù)，包括擊穿電壓、飽和電壓、閾值電壓、開關(guān)損耗、電容、電荷等。這些參數(shù)反映了模塊在不同工作條件下的性能表現(xiàn)，工程師可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行參考和選擇。

例如，IGBT的集電極 - 發(fā)射極飽和電壓在不同的溫度和電流條件下會有所變化，在Tc = 25℃、VGE = 15V、Ic = 150A時(shí)，典型值為1.70V；而在Tc = 150℃時(shí)，典型值為2.03V。這表明隨著溫度的升高，飽和電壓會增加，可能會導(dǎo)致功率耗散增加。因此，在設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)時(shí)，需要考慮到這一因素，以確保模塊在高溫環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作。

熱特性和絕緣特性

熱特性

特性	符號	值	單位
開關(guān)條件下的工作溫度	TVJOP	-40 至 (Tjmax - 25)	℃
存儲溫度范圍	Tstg	-40 至 125	℃

模塊的熱特性對于其性能和可靠性有著重要的影響。合適的工作溫度范圍和存儲溫度范圍可以確保模塊在不同的環(huán)境條件下正常工作。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)模塊的功率耗散和工作環(huán)境，合理設(shè)計(jì)散熱系統(tǒng)，以保證模塊的結(jié)溫在允許的范圍內(nèi)。

絕緣特性

特性	符號	值	單位
隔離測試電壓（t = 2 sec, 50 Hz）	Vis	4000	VRMS
爬電距離		12.7	Mm
相比漏電起痕指數(shù)	CTI	>600

良好的絕緣特性可以保證模塊在高壓環(huán)境下的安全性和可靠性。隔離測試電壓和爬電距離等參數(shù)是衡量模塊絕緣性能的重要指標(biāo)，在設(shè)計(jì)電路時(shí)，需要確保這些參數(shù)滿足應(yīng)用要求。

機(jī)械特性和訂購信息

機(jī)械特性

文檔提供了PIM56, 93x47（壓接引腳）CASE 180BG和PIM56, 93x47（焊接引腳）CASE 180BR兩種封裝的詳細(xì)尺寸信息和引腳位置信息。這些信息對于電路板的設(shè)計(jì)和布局非常重要，工程師可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)來確保模塊與其他元件的兼容性和安裝的正確性。

訂購信息

可訂購部件編號	標(biāo)記	封裝	運(yùn)輸
NXH450B100H4Q2F2PG NXH450B100H4Q2F2PG - R（壓接引腳）	NXH450B100H4Q2F2PG NXH450B100H4Q2F2PG - R	Q2BOOST - Case 180BG（無鉛無鹵壓接引腳）	12 個(gè)/泡罩托盤
NXH450B100H4Q2F2SG（焊接引腳）	NXH450B100H4Q2F2SG	Q2BOOST - Case 180BR（無鉛無鹵焊接引腳）	12 個(gè)/泡罩托盤

了解訂購信息可以方便工程師在需要使用該模塊時(shí)進(jìn)行采購，確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行。

總結(jié)與思考

onsemi的NXH450B100H4Q2F2和NXH450B100H4Q2F2PG - R Q2BOOST模塊憑借其先進(jìn)的Si/SiC混合技術(shù)、低開關(guān)損耗、多樣的引腳選擇和良好的環(huán)保性能，在太陽能逆變器和不間斷電源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體的需求，綜合考慮模塊的電氣特性、熱特性、絕緣特性和機(jī)械特性等因素，合理設(shè)計(jì)電路和散熱系統(tǒng)，以確保模塊的性能和可靠性。同時(shí)，還需要注意模塊的絕對最大額定值，避免因工作參數(shù)超過極限而導(dǎo)致模塊損壞。

大家在使用類似功率模塊時(shí)，有沒有遇到過一些挑戰(zhàn)或者有什么獨(dú)特的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評論區(qū)分享交流。

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