onsemi ECOSPARK Ignition IGBT：汽車點火電路的理想之選

在汽車電子領域，點火電路的性能直接影響著發(fā)動機的工作效率和可靠性。onsemi推出的ECOSPARK系列IGBT（絕緣柵雙極晶體管），如ISL9V5036S3ST、ISL9V5036P3 - F085和ISL9V5036S3ST - F085C，為汽車點火電路提供了出色的解決方案。下面我們就來詳細了解一下這些產品。

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產品概述

ISL9V5036S3ST、ISL9V5036S3ST - F085C和ISL9V5036P3 - F085是新一代的IGBT，采用(D^{2}) - Pak（TO - 263）和TO - 220塑料封裝，在這些封裝形式下具有出色的SCIS（自鉗位電感開關）能力。這些器件專為汽車點火電路設計，特別是作為線圈驅動器使用。其內部集成的二極管能夠提供電壓鉗位功能，無需額外的外部組件。此外，ECOSPARK器件還可以根據特定的鉗位電壓進行定制，如果有相關需求，可以聯(lián)系最近的onsemi銷售辦事處獲取更多信息。

突出特性

高能量處理能力

在(T_{J}=25^{circ} C)時，SCIS能量可達500 mJ，這意味著該器件能夠承受較高的電感負載，在點火電路中可靠地工作，確保點火能量的穩(wěn)定釋放。

邏輯電平柵極驅動

邏輯電平柵極驅動使得該IGBT可以方便地與數(shù)字電路接口，降低了驅動電路的設計復雜度，提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性。

汽車級認證

產品通過了AEC - Q101認證，并且具備PPAP（生產件批準程序）能力，符合汽車行業(yè)的嚴格質量和可靠性標準，能夠在惡劣的汽車環(huán)境中穩(wěn)定工作。

環(huán)保設計

這些器件無鉛，并且符合RoHS（有害物質限制指令）標準，體現(xiàn)了環(huán)保理念，順應了電子行業(yè)的發(fā)展趨勢。

產品參數(shù)

最大額定值

在實際設計中，必須確保器件的工作條件不超過這些最大額定值，否則可能會損壞器件，影響其功能和可靠性。大家在使用時有沒有遇到過因為參數(shù)超出范圍而導致器件損壞的情況呢？

電氣特性

關態(tài)特性

• 集電極 - 發(fā)射極擊穿電壓BVCER：在(IC = 2 mA)，(VGE = 0 V)，(RG = 1 k)，(TJ = -40)至(150^{circ}C)的條件下，范圍為330 - 390 V。
• 集電極 - 發(fā)射極擊穿電壓BVCES：在(IC = 10 mA)，(VGE = 0 V)，(RG = 0)，(TJ = -40)至(150^{circ}C)的條件下，范圍為360 - 420 V。
• 發(fā)射極 - 集電極擊穿電壓BVECS：在(IC = -75 mA)，(VGE = 0 V)，(TJ = 25^{circ}C)時為30 V。
• 柵極 - 發(fā)射極擊穿電壓BVGES：在(IGES = ±2 mA)時，范圍為±12 - ±14 V。
• 集電極 - 發(fā)射極泄漏電流ICER：在(VCER = 250 V)，(RG = 1 k)，(TC = 25°C)時最大為25 A，(TC = 150°C)時最大為1 mA。
• 發(fā)射極 - 集電極泄漏電流IECS：在(VEC = 24 V)，(TC = 25°C)時為1 mA，(TC = 150°C)時最大為40。
• 串聯(lián)柵極電阻R1：典型值為75Ω。
• 柵極 - 發(fā)射極電阻R2：范圍為10 - 30 kΩ。

開態(tài)特性

• 集電極 - 發(fā)射極飽和電壓VCE(SAT)：在(IC = 10 A)，(VGE = 4.0 V)，(TC = 25°C)時，范圍為1.17 - 1.60 V；在(IC = 15 A)，(VGE = 4.5 V)，(TC = 150°C)時，范圍為 - 1.50 - 1.80 V。

動態(tài)特性

• 柵極電荷QG(ON)：在(IC = 10 A)，(VCE = 12 V)，(VGE = 5 V)，(TC = 25°C)時為32 nC。
• 柵極 - 發(fā)射極閾值電壓VGE(TH)：在(ICE = 1.0 mA)，(VCE = VGE)，(TC = 150°C)時，范圍為0.75 - 1.8。
• 柵極 - 發(fā)射極平臺電壓VGEP：在(IC = 10 A)，(VCE = 12 V)時為3.0 V。

開關特性

• 電流導通延遲時間（電阻性負載）td(ON)R：在(VCE = 14 V)，(RL = 1)，(VGE = 5 V)，(RG = 1 k)，(TJ = 25°C)時，范圍為0.7 - 4 s。
• 電流上升時間（電阻性負載）trR：范圍為 - 2.1 - 7。
• 電流關斷延遲時間（電感性負載）td(OFF)L：在(VCE = 300 V)，(L = 2 mH)，(VGE = 5 V)，(RG = 1 k)，(TJ = 25°C)時，范圍為10.8 - 15。
• 電流下降時間（電感性負載）tfL：范圍為 - 2.8 - 15。
• 自鉗位電感開關SCIS：在(TJ = 25°C)，(L = 670 H)，(RG = 1 k)，(VGE = 5 V)時最大為500 mJ。

這些電氣特性為我們在設計電路時提供了重要的參考依據，不同的參數(shù)會對電路的性能產生不同的影響，大家在設計時是如何根據這些參數(shù)進行電路優(yōu)化的呢？

典型特性曲線

文檔中還給出了一系列典型特性曲線，如自鉗位電感開關電流與時間、電感的關系曲線，集電極 - 發(fā)射極導通電壓與結溫、集電極電流的關系曲線，閾值電壓與結溫的關系曲線等。這些曲線直觀地展示了器件在不同條件下的性能變化，有助于我們更好地理解和應用該器件。在實際設計中，結合這些曲線可以更準確地預測器件的工作狀態(tài)，優(yōu)化電路設計。大家在使用這些曲線時有沒有發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律或者特殊的應用場景呢？

測試電路和波形

提供了電感開關測試電路、(t{ON})和(t{OFF})開關測試電路、能量測試電路以及相應的能量波形。這些測試電路和波形對于驗證器件的性能和功能非常重要，工程師可以根據這些信息進行實際的電路測試和調試，確保器件在實際應用中能夠正常工作。大家在進行電路測試時，會重點關注哪些測試電路和波形呢？

熱模型

文檔中給出了SPICE和SABER熱模型。在設計過程中，熱管理是一個關鍵的問題，熱模型可以幫助我們模擬器件在不同工作條件下的溫度分布，提前進行熱設計和優(yōu)化，避免因過熱導致器件性能下降或損壞。大家在熱設計中使用過這些熱模型嗎？效果如何呢？

封裝和訂購信息

這些器件有不同的封裝形式，如ISL9V5036S3ST采用D2PAK - 3（TO - 263，3 - 引腳）封裝，800個/卷帶包裝；ISL9V5036P3 - F085采用TO - 220 - 3LD封裝，50個/管裝。同時需要注意的是，ISL9V5036S3ST - F085C已停產，不建議用于新設計。在選擇器件時，要根據實際的應用場景和需求來選擇合適的封裝和包裝形式。大家在選擇封裝時會考慮哪些因素呢？

總的來說，onsemi的ECOSPARK Ignition IGBT在汽車點火電路中具有很大的優(yōu)勢，其出色的性能和豐富的特性為工程師提供了可靠的選擇。在實際應用中，我們需要充分了解這些器件的參數(shù)和特性，結合具體的設計需求進行合理的選型和設計。大家在使用類似的IGBT器件時有什么經驗或者遇到過什么問題，歡迎交流分享。