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東芝新型分立式絕緣閘雙極型電晶體將大幅提高空調和工業設備效率

original Toshiba: GT30J65MRB, a discrete insulated gate bipolar transistor that boosts efficiency of air conditioners and industrial equipment. (Graphic: Business Wire)

Toshiba: GT30J65MRB, a discrete insulated gate bipolar transistor that boosts efficiency of air conditioners and industrial equipment. (Graphic: Business Wire)

日本川崎--(BUSINESS WIRE)--(美國商業資訊)-- (美國商業資訊)--東芝電子元件及儲存裝置株式會社（「東芝」）今天宣布推出一種用於空調和工業設備大型電源的功率因數校正(PFC)電路[1]的650V分立式絕緣閘雙極型電晶體(IGBT)——GT30J65MRB。產品從今天開始量產出貨。

功率半導體元件經過業界驗證，對於節能具有重要意義，其中包括幫助實現碳中和目標。在高功率的工業設備和家用電器領域，由於變頻器在空調中的應用越來越普遍，工業設備的大型電源也需要降低功耗，因此對高效率開關元件的需求也在成長。這催生了對於PFC電路中低損耗開關元件和更高開關頻率的需求。

東芝在其新款IGBT中引進了最新的製程。最佳化的溝槽結構確保了產業領先[2]的0.35mJ（典型值）[3]的低開關損耗（關斷損耗），與東芝先前的產品GT50JR22相比降低了大約42%[4]。此外，新款IGBT還包含一個內建的二極體，正向電壓為1.2V（典型值）[5]，比GT50JR22降低了大約43%[5]。這些改進有助於大幅提高設備效率。

對於使用東芝先前產品GT50JR22的空調PFC電路，其工作頻率低於40kHz[6]。而GT30J65MRB是東芝首款用於60kHz[6]以下PFC的IGBT，透過降低開關損耗（關斷損耗）來確保更高的工作頻率。

東芝將繼續擴大產品線，以充分適應市場趨勢，並不斷提高設備效率。

注：
[1] 功率因數校正(PFC)電路：此電路可減小電壓和電流之間的相位差，使功率因數接近於1，以抑制開關電源中產生的諧波分量。
[2] 東芝截至2023年3月的調查。
[3] 測試條件：電感負載、VCE＝400V、Ic＝15A、VGE＝15V、RG＝56Ω、TC＝175°C
[4] 截至2023年3月，東芝測量值（測試條件：VCC＝400V、IC＝15A、VGG＝+15V/0、RG＝56Ω、TC＝175°C）。
[5] 測試條件：IF=15A、VGE=0V、Tc=25°C
[6] 截至2023年3月，東芝使用其PFC評估板測得的值。

應用

  • 家用電器（空調等）
  • 工業設備（工廠自動化設備、多功能事務機等）

特性

  • 產業領先[2]的低開關損耗（關斷損耗）：最新製程實現的Eoff＝0.35mJ[3]（典型值）
  • 採用逆向導通(RC)結構的內建飛輪二極體(FWD)
  • 快速開關時間（下降時間）：tf＝40ns（典型值）（TC＝25℃、IC＝15A、RG＝56Ω）
  • 低二極體正向電壓：VF＝1.2V（典型值）（TC＝25℃、IF＝15A、VGE＝0V）

主要規格

（除非另有說明，Ta＝25℃）

元件型號

GT30J65MRB

封裝

TO-3P(N)

絕對

最大

額定值

集電極-發射極電壓VCES (V)

650

集電極電流(DC) IＣ (A)

Tc=25°C

60

Tc=100°C

30

工作溫度Tj (°C)

175

集電極-發射極飽和電壓

VCE(sat)典型值(V)

IC＝30A, VGE=15V, Tc=25°C

1.40

開關時間（下降時間）tf典型值(ns)

電感負載，

VCE=400V, IC=15A,

VGE=15V, RG=56Ω, Tc=25°C

40

開關損耗（關斷損耗）

Eoff典型值(mJ)

電感負載，

VCE=400V, IC=15A,

VGE=15V, RG=56Ω, Tc=175°C

0.35

二極體正向電壓VF典型值(V)

IF=15A, VGE=0V, Tc=25°C

1.20

結殼熱阻Rth(j-c)最大值(°C/W)

0.75

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