Infineon IHW20N120R5

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели для транзистора Infineon IHW20N120R5.

Описание

IHW20N120R5 — это N-канальный IGBT-транзистор с кремниевым диодом (с обратным диодом) в одном корпусе, разработанный специально для индукционного нагрева и других высокочастотных резонансных приложений. Он относится к поколению TRENCHSTOP™ 5, которое характеризуется очень низким напряжением насыщения коллектор-эмиттер (Vce(sat)) и высокой скоростью переключения.

Ключевая особенность этой модели — оптимизация для работы на высоких частотах (до 150 кГц и выше). Это достигается за счет:

• Минимальных потерь при переключении: Быстрое включение/выключение снижает нагрев в режиме коммутации.
• Низких потерь в проводящем состоянии: Малое Vce(sat) снижает нагрев, когда транзистор открыт.
• Встроенного ультрабыстрого диода: Позволяет эффективно работать в резонансных схемах, не требуя внешнего диода.

Основные преимущества:

• Высокая эффективность и плотность мощности.
• Упрощение схемы благодаря встроенному диоду.
• Высокая надежность и устойчивость к перегрузкам.
• Корпус TO-247, удобный для монтажа и теплоотвода.

Типичные области применения:

• Платы индукционных варочных панелей и плит.
• Высокочастотные инверторы и источники питания.
• Резонансные преобразователи мощности (LLC, ZVS).
• Устройства беспроводной передачи энергии.

Технические характеристики (кратко)

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Напряжение коллектор-эмиттер (Vces) | 1200 В | Рабочее напряжение | | Коллекторный ток (Ic) при 100°C | 20 А | Непрерывный ток | | Ток коллектора (Icm) | 40 А | Импульсный (пиковый) ток | | Напряжение насыщения Vce(sat) | 1.65 В (тип.) | При Ic=20A, Vge=15V. Низкое значение — ключевое преимущество. | | Энергия включения (Eon) | 1.45 мДж (тип.) | При условиях теста. Минимальна для своего класса. | | Энергия выключения (Eoff) | 0.35 мДж (тип.) | | | Задержка включения/выключения | 20 нс / 110 нс | Высокая скорость | | Пороговое напряжение затвора (Vge(th)) | 5.5 В (тип.) | | | Рекомендуемое напряжение затвора (Vge) | ±15 В / ±20 В | Рабочее / максимальное | | Тепловое сопротивление переход-корпус (RthJC) | 0.65 К/Вт | | | Макс. температура перехода (Tvj) | +175 °C | | | Встроенный диод | Да | Ультрабыстрый, мягкий восстановление | | Корпус | TO-247 | |

Парт-номера (Part Numbers) и Совместимые модели

При поиске аналога или замены важно учитывать не только электрические параметры, но и оптимизацию для высокочастотных резонансных схем (низкие Eon/Eoff).

1. Прямые аналоги и аналогичные модели от Infineon (в порядке убывания схожести):

• IKW20N120H5 — Ближайший аналог из той же серии TRENCHSTOP™ 5, но в корпусе TO-247 Plus (с третьим выводом, удлиненным для снижения индуктивности). Электрические характеристики практически идентичны.
• IHW20N120R3 — Предыдущее поколение (TRENCHSTOP™ 3). Имеет более высокое Vce(sat) (~2.1В) и большие потери при переключении. Может работать на замену в некоторых схемах, но с худшим КПД и нагревом.
• IHW15N120R5 / IHW30N120R5 — Модели из той же линейки R5 с током 15А и 30А соответственно. Подходят, если требуется немного меньшая или большая нагрузочная способность.
• IKW серия (например, IKW20N120T2) — Часто используются в инверторах, но могут быть оптимизированы под несколько другие условия (например, более низкую частоту). Требуется проверка диаграмм потерь (switching loss charts).

2. Совместимые модели/аналоги от других производителей:

Важно: Полной 100% совместимости по всем динамическим параметрам часто нет. Перед заменой необходим анализ работы в конкретной схеме.

• STMicroelectronics:

  • STGW20H120DF5 — IGBT с диодом, 1200В, 20А, из серии H5 (конкурирующая технология с низкими потерями). Один из лучших кросс-совместимых вариантов.
  • STGW20M120DF3 / STGW20M120DF2 — Популярные модели, но поколение DF3/DF2 может иметь более высокие потери на высоких частотах.

• Fuji Electric:

  • 2MBI200U2A-120-50 — Сборка из двух IGBT (полумост), 1200В, 20А каждый. Подходит для замены двух транзисторов в мостовой схеме.

• ON Semiconductor:

  • FGH20N120SMD — Полевой транзистор (MOSFET) на 1200В, 20А от Fairchild. Принципиально другой прибор (управление напряжением, нет эффекта насыщения). Замена возможна только при глубоком перерасчете драйвера и потерь, так как требует другого подхода к управлению.

• IXYS (Littelfuse):

  • IXGH20N120B3 — Классический IGBT, но может не иметь оптимизации для очень высоких частот как R5.

3. Ключевые парт-номера для заказа:

• Основной: IHW20N120R5
• Обычно указывается с суффиксом партии, например: IHW20N120R5XKSA1

Рекомендации по замене:

1. Приоритет №1: Использовать IHW20N120R5 или IKW20N120H5.
2. При поиске аналога от другого производителя лучшим кандидатом является STGW20H120DF5 от STMicroelectronics.
3. Всегда проверяйте:
   • Соответствие напряжению Vces (1200В) и току Ic.
   • Диаграммы полных потерь (Total Power Loss) на частоте вашей работы (например, 40кГц, 80кГц, 100кГц). Это критически важно для высокочастотных применений.
   • Характеристики встроенного диода (прямое падение, время восстановления).
   • Распиновку (pinout) корпуса.
4. Замена на обычный IGBT (не оптимизированный для высоких частот) или MOSFET без пересчета схемы управления и теплового режима почти всегда приводит к выходу из строя прибора или низкой эффективности системы.

Настоятельно рекомендуется использовать документацию (даташит) как от Infineon, так и от производителя-альтернативы для проведения сравнительного анализа перед заменой.