英飞凌 OptiMOSTM 功率MOSFET数据表说明
应用说明AN 2012-03
V1.1 2012年3月
英飞凌 OptiMOS TM
功率MOSFET数据表说明
英飞凌科技奥地利AG
电源管理及多元化市场部门
应用工程师
Alan Huang
版本：2012-03-16
发布者：
英飞凌科技奥地利AG
9500维拉赫，奥地利
?英飞凌科技奥地利AG 2011。
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AN 2012-03
修订记录：日期(12-03-16)，V1.1
先前版本：V1.0
作者： Alan Huang，电源管理和多元化市场部门
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目录
1.引言 (4)
2.数据表参数 (4)
2.1功率耗散 (5)
2.2漏极电流 (7)
2.3安全工作区 (9)
2.4最大瞬态热阻抗Z thJC (11)
2.5典型输出特性 (13)
2.6作为漏极电流函数的漏源导通电阻 (14)
2.7转移特性 (16)
2.8正向跨导 (17)
2.9漏源导通电阻 (18)
2.10栅极阈值电压 (19)
2.11电容 (20)
2.12反向二极管特性 (22)
2.13雪崩特性 (25)
2.14漏源击穿电压 (26)
2.15典型栅极电荷 (27)
2.16漏电流 (30)
2.17其他重要参数 (30)
2.17.1开关时间 (30)
2.17.2栅极电阻 (31)
2.17.3更多最大额定值 (31)
1. 引言
数据表是电子工程师用来了解功率MOSFET器件和充分理解其预期功能的最重要的工具。但由于数据表包含大量信息，因此该文档有时被认为过于复杂和难以理解，一些重要的参数也往往被忽视。这可能导致很多问题，例如器件失效、重新设计PCB、项目延期等等。本文档将提供关于如何阅读和理解数据表及其所有参数和图表的一般指导原则。
该应用说明将详细介绍英飞凌的OptiMOS TM功率MOSFET数据表。OptiMOS TM是英飞凌低压（不超过300V）功率MOSFET产品系列的注册商标。本文档将提供关于每个规格参数的背景信息，以及关于每个规格图表的说明信息，目的是帮助设计人员更好地理解数据表。
数据表中提到的参数和图表提供了MOSFET的完整概况。利用这些信息，设计人员应该能够了解器件的预期性能，以便确定器件的工作条件，以及与其他器件进行量化比较。
本文档将针对标准工作条件以及各种变化条件提供来自数据表的数字。它解释了参数之间的相互作用，以及温度或栅极电压对这些参数产生的影响。
本文档的目的仅限于提供明确的数据表数字说明。如需设计建议，请访问https://www.360docs.net/doc/a814173017.html,或联系英飞凌团队。
2. 数据表参数
由于数据表采用比较紧凑的格式提供大量信息，因此可能被视为难以分析。建议读者单独查看各个主题，而不是逐行阅读数据表。因此，本节将数据表明确地划分为几个较小的部分，以免给读者造成混淆。每个子节仅提供一幅数据表图表及其相关参数。
注释：本文档使用取自IPP029N06N数据表rev2.0的图表和参数作为示例。如需最新版本的英飞凌OptiMOS TM 数据表，请参考我们的OptiMOS TM (20V – 300V)网页。
2.1 功率耗散
数据表中包含的第一张图表显示了最大允许功率损耗随壳温的变化情况（图1）。如图所示，特定管壳温度下允许的最大功率耗散受到限制。
功率耗散
P tot=f(T C)
图 1.功率耗散P tot = f(T C)
数据表中列出了两个功率耗散参数 – 结-壳总功率耗散和结-环境总功率耗散。这两个数字可分别使用等式 (1)和(2)获得。结-壳热电阻取决于材料和尺寸。随着管壳温度的升高，允许的功率耗散下降。
(1)
thJC C j C tot R T T T P ?=)(
(2) thJA
A j A tot R T T T P ?=
)(
使用上述示例可以计算出最高允许温升下的最大功率耗散。等式 (3)演示了如何推导出示例中的数字（如图 2所示）。
(3)
W
W
K K T P C tot 1361.1)25175()(max
=?=
W
W
K
K
T P A tot 0.350)25175()(max =?=
注释：以Ｋ为单位的温度差与以°C 为单位的温度差相同。
参数 符号 条件 值 单位 功率耗散 P tot T C =25 °C 136 W
T A =25 °C ，R thJA =50 K/W 2)
3.0
2)
器件焊接在40 mm x 40 mm x 1.5 mm 环氧树脂PCB FR4上，该PCB 带有6 cm 2（单层，70 μm 厚）用于漏极连接的覆铜区。
PCB 在无风条件下且保持垂直。
图 2. 最大额定P tot （数据表）
结-环境热阻取决于布局；因此，多数情况下都包含了关于结-环境热阻的脚注。它规定了估算出指定的R thJA 的条件。
2.2 漏极电流
数据表指定了各种工作条件下的最大连续漏极电流(I D )以及脉冲漏极电流(I D,pulse )（如图 3所示）。 最大脉冲漏极电流指定为最大连续漏极电流的4倍。由于器件热特性的原因，随着脉冲宽度的增加，脉冲漏极电流额定值下降。在第2.3节的安全工作区图表中可以清楚地观察到这一点。
连续漏极电流
I D V GS =10 V ，T C =25 °C
100
A
V GS =10 V ，T C =100 °C 100
V GS =10 V ，T C =25 °C ， R thJA =50K/W 2) 24 脉冲漏极电流
I D,pulse
T C =25 °C
400
2)
器件焊接在40 mm x 40 mm x 1.5 mm 环氧树脂PCB FR4，该PCB 带有6 cm 2（单层，70 μm 厚）用于漏极连接
的覆铜区。PCB 在无风条件下且保持垂直。
图 3. 最大I D （数据表）
当最大连续漏极电流仅取决于最大功率耗散（第2.1节）时，最大I D 将由经过改编的功率定律(P = I 2 *R)定义。替换等式 (1) 中的P 即可推导出等式 (4)。在此等式中，用到了结-壳温度差(T j - T C )、热电阻(R thJC )和最高结温下的导通电阻(R DS(on),Tj(max))。
有关导通电阻与温度相关性，请参阅第2.9节。
(4)
(max)
),()(Tj on DS thJC C
j C D R R T T T I ?=
A W K
K C I D 1690066.08.0)25175()25(=?
?=
° 注释：以Ｋ为单位的温度差与以°C 为单位的温度差相同。
但在现实中，受制于焊接线直径、芯片设计和装配的更多边界条件限制了最大连续漏极电流（如图 4所示）。在T C = 25°C 时，I D 不能超过100 A ，而不是依据等式 (4)计算出的169 A 。此图表显示，在T C 较低时，最大I D 将保持恒定；在T C 较高时，它将加速转降，直至在T C = T j(max)时达到零。
注释：此图表仅提供对连续漏极电流限值的限制。对于脉冲电流，请参考第2.3节中的安全工作区图表。
漏极电流
I D=f(T C)；V GS≥10 V
图 4.漏极电流I D = f(T C)
2.3 安全工作区
图5显示了不同脉冲宽度下作为漏源电压(V DS)函数的漏极电流(I D)。它是数据表中最复杂但也是最重要和最不容忽视的数据之一。本节将简要说明每个工作区及其边界限值。作为这一小节内容的补充，英飞凌还提供了关于此主题的综合应用说明- 功率MOSFET的线性模式工作和安全工作图，其中讨论了关于线性模式工作和
表
SOA图表的详细信息。
安全工作区
I D=f(V DS)；T C=25 °C；D=0
参数：t p
图 5.安全工作区I D=f(V DS)
注释：该SOA图表针对单脉冲定义。在数学上，由于周期(T)为无穷，因此单脉冲的工作周期相当于零(D=0)。此图表中存在多项限制，下面以100 μs曲线为例，使用标签(A)至(E)来讲解边界限值。
A) 标签A，顶部线条是最大脉冲漏极电流的限值。
B) 标签B，此区域受最高结温下的导通电阻R DS(on)限制。
C) 标签C，在T C固定时，器件此区域内受到恒定功率线限制。最大功率损耗随热阻抗变化而变化，具体取
决于所应用的功率脉冲宽度。下一节（第2.4节）将讨论不同脉冲宽度下的最大瞬态热阻抗。
D) 标签D ，在线性模式操作中，由于热耗散的原因，存在在较低的栅源电压条件下出现过热点的风险。由于
最新的沟槽技术具有较高的电流密度，这种情况下转移特性的“零温度系数”点会转移至更高的漏极电流，这一效应变得更加重要。前述应用说明中可以找到更多信息。
考虑到更高V DS 和更长脉冲时间的过热点效应，此区域内的SOA 特性具有不同的斜率（等式 (5)）。
(5)
thJC
DS C j DS D Z V T T V I *)(?=
E) 标签E ，由技术决定的最大击穿电压(V (BR)DSS )限制了右侧的SOA 曲线。
2.4 最大瞬态热阻抗Z thJC
热阻抗(Z th )包含两个组成部分 – 热阻(R th )和热容(C th )。
R thJC 是从管芯结到管壳的热阻。流经此路径的热量由器件自身的功率损耗产生...此参数与管芯相对管壳所达到的温度直接相关。
瞬态热阻抗(Z thJC )还考虑了器件的热容(C thJC )。它被用于估算瞬态功率损耗造成的温度。
最大瞬态热阻抗 Z thJC =f(t p ) 参数：D =t p /T
图 6. 最大瞬态热阻抗Z thJC =f(t p )
图 6显示了针对每个指定的占空比(D=t p /T)，作为加载时间t p （脉冲宽度）函数的热阻(Z thJC )变化。
要将热量从器件中耗散出去，必须经过多个具有各自的热阻和热容特性的不同层。因此，热阻或热容（取决于脉冲宽度）对于该器件的工作情况具有决定性的影响。如等式 (6) 所示，可以计算结温的升高量。在应用功率脉冲之前的热平衡状态下，T j,start 等于T C 。
(6)
tot P thJC start j j start j j P D t Z T T T T ?+=?+=),(,,
数据表的表格部分还列出了最大R thJC（如图 7所示）。
热特性
热阻，结-壳R thJC底部- - 1.1 K/W
图 7.热特性
2.5 典型输出特性
典型输出特性图表（图8）显示了在给定的栅源电压V GS和25 °C管芯温度T j下作为漏源电压V DS的函数的漏极电流I D。
典型输出特性
I D=f(V DS)；T j=25 °C
参数：V GS
欧姆区
图 8.典型输出特性I D=f(V DS)
为实现最优效率，MOSFET应该在如图 8所示的“欧姆”区内工作（请注意，此图表包含不超过最大脉冲电流限值的电流范围）。此边界线介于欧姆区与饱和区之间，由V DS= V GS– V GS(th)定义。在任意给定的栅源电压下，超过欧姆区的MOSFET漏极电流都已饱和。随着工作点进入饱和区，漏极电流的任何进一步增大都会导致漏源电压的大幅升高（线性工作模式），进而增大传导损耗。在这种情况下，如果功率耗散不受限制，器件可能会发生故障。
栅源电压(V GS )大小决定了MOSFET 的输出特性曲线（如图表中所示）。允许的V GS 范围在数据表的表格部分指定（如图 9所示）。栅源电压对漏源导通电阻的影响将在第2.6节中讨论。
栅源电压
V GS ±20 V
图 9. 栅源电压限值
2.6 作为漏极电流函数的漏源导通电阻
在图 10中，每个栅源电压的漏源导通电阻与漏极电流曲线都是直接通过典型输出特性图表（图 8a ）使用欧姆定律（等式 (7)计算得出的。
(7)
D
DS
D on DS I V I R =
)()(
请注意，V GS 在此图表中具有重要作用。在应用不同电平的V GS 时，导通电阻曲线发生了巨大的变化。要完全开通器件， V GS 至少应该为10V 。对于驱动电平为普通级别的器件，建议应用10V 以获得效率较优的低漏源导通电阻。对于驱动电平为逻辑级别的器件，移位后的R DS(on)曲线（图 8b ）使得快速开关应用可以接受低于10V 的V GS ，这种情况下较高R DS(on)所造成的传导损耗相对不那么关键。示例应用可能包括较低负载条件下的同步整流。
a) 典型漏源导通电阻
b) 典型漏源导通电阻 R DS(on)=f(I D )；T
j =25 °C
R DS(on)=f(I D )；T j =25 °C 参数：V GS
参数：V GS
图 10. 典型漏源导通电阻R DS(on)=f(I D )：a) 驱动电平为普通级别器件和 b) 驱动电平为逻辑级别器件
(BSC010N04LS)
2.7 转移特性
此图表显示了作为所施加栅源电压的函数的典型漏极电流。通常提供不同结温下的图表。例如，图11包含一条25°C时的曲线和一条175°C时的曲线。所有图表应该在一个点相交，这个点被称为温度稳态工作点。
当应用于MOSFET的栅源电压低于此点（在示例中V GS < 5.2V），MOSFET工作在正温度系数，这意味着随着结温的升高，漏极电流将会增大。由于可能存在热失控，因此应避免在此条件下使用恒定的V GS工作。
在温度稳态工作点以上，温度系数为负值，这意味着随着结温的升高，漏极电流将会减小。MOSFET会自我限制高温条件下的电流处理能力。在此区域内工作时，只要结温限制在规格范围以内，通常都是安全的。
注释：对于电流值高于指定的最大连续导通电流，该电流仅允许是脉冲电流。
典型转移特性
I D=f(V GS)；|V DS|>2|I D|R DS(on)max
参数：T j
图 11.典型转移特性I D=f(V GS)
为逼近此特性的最大或最小值，可根据阈值电压的最小-最大值（对于驱动电平为普通级别器件为+/- 1V）平行移动曲线。
2.8 正向跨导
跨导(g fs )是漏极电流对于栅源电压变化的敏感度的衡量指标。 图 12显示了在25°C 结温条件下作为漏极电流函数的典型正向跨导。
典型正向跨导
g fs =f(I D ); T j =25 °C
图 12. 典型正向跨导g fs =f(I D )
正向跨导(g fs )可通过图 11中的典型转移特性图表使用等式 (8)进行计算。
(8)
GS
D I g V I DS
V D
fs ??=
)(
图 13的表格部分列出了在测试电流条件下的g fs 最小值和典型值。
跨导
g fs
|V DS |>2|I D |R DS(on)max ，I D =100 A
80 160 - S
图 13. 静态特性部分中的跨导
2.9 漏源导通电阻
漏源导通电阻是MOSFET的重要参数之一。在数据表中，有两个部分处理此参数。在表格部分列出了室温条件下的典型值和最大值（如图 14所示）。这些值是在生产测试期间按照指定条件确定的。
对于表面贴装器件(SMD)，测量的是源极引脚与器件后部漏极触点之间的电阻。对于通孔插装封装，R DS(on)被规定为指定焊接点处的漏极和源极引脚之间的电阻（对于TO-220而言，约4.5 mm引线长度）。这种情况下0.3 m?额外寄生电阻也计入了漏源导通电阻内。
R DS(on)V GS=10 V，I D=100 A- 2.7 2.9 m?
漏源导通电阻
V GS=6 V，I D=25 A- 5.4 -
图 14.漏源导通电阻
除表格以外，数据表还包含作为结温函数的导通电阻图表（图 15）。结温越高，R DS(on)将越高。由于此正温度系数的原因，可以将多个器件并联使用。请注意，图表中分别显示了R DS(on)的典型值和最大值。
漏源导通电阻
R DS(on)=f(T j)；I D=100 A；V GS=10 V
图 15.典型漏源导通电阻R DS(on)=f(T j)
要计算漏源导通电阻与结温的依赖关系，可使用以下公式：
(9)
C
T C on DS j on DS j R T R °?°+
?=2525),()()
100
1()(α
α 为功率MOSFET 设计与加工技术相关的常量。对于OptiMOS TM 功率MOSFET ，可使用α值0.4获得R DS(on)近似值。
2.10 栅极阈值电压
栅极阈值电压定义了指定漏极电流条件下所需的栅源电压。在生产期间测量该阈值电压的条件如下：室温，V DS = V GS ，μA 范围内的测试漏极电流。图 16所示的表格中指定了最小、典型和最大值。 栅极阈值电压
V GS(th) V DS =V GS ，I D =75 μA 2.0 2.8 3.6 V
图 16. 阈值电压
阈值电压随结温的升高而下降。图 17中显示了表格部分指定的典型条件下的这一依存关系。
典型栅极阈值电压 V GS(th)=f(T j )；V GS =V DS
图 17. 典型栅极阈值电压V GS(th)=f(T j )
2.11 电容
数据表的表格和图表部分都定义了MOSFET的电容。表格指定了电容范围（图18），而图表则显示了漏源电压与电容的依存关系（图 19）。
无法直接测量栅源、栅漏和漏源电容；但可以通过可测量的输入、输出和反向转移电容来计算上述电容。以下三个等式(10)说明了它们之间的关系。
(10)
GD
rss GD
DS oss GD
GS iss
C C C
C C C
C C
=+
=+
=动态特性
输入电容C iss
V GS=0 V，
V DS=30 V，f=1 MHz - 4100 - pF
输出电容C oss- 980 - 反向转移电容 C rss- 39 -
图 18.动态特性：电容
英飞凌控制芯片-适合变频器
英飞凌MCU介绍 英飞凌MCU包含8、16、32位处理器，其中16位XE167系列和32位TC11xx系列芯片在工业控制应用最为广泛。特别是32位TC11xx系列芯片在实现变流技术，特别是特殊工作环境的变流产品有一定的优势。 相比TI的控制芯片，英飞凌的同类型产品配置相对高一些，片内资源更丰富，但横向产品线不如TI。其次，英飞凌芯片的供货周期应该不如TI紧张。
英飞凌XE166系列芯片 MCU and DSP in a Real Time Core Real Time Signal Controller XE166主要应用于电源、工业水泵、步进电机、空调压缩机与鼓风机等对象。 主要指标：运算速度最高可达100MIPS，片内Flash从128KB到1600KB，内部RAM 从34 KB到138 KB，内部AD转换速度600ns，最高内置4个捕获单元，PWM输出单元2到4个。其中classic为5线JTAG设计，其余为2线JTAG设计。 XE166系列有四类产品（全为P/PG-LQFP封装）： 各类参数：
英飞凌TC11xx系列芯片 英飞凌TC11xx系列32位芯片主要应用于工业和其它各种市场。 应用对象为高性能伺服驱动器、高性能逆变器控制（如可再生能源系统）、处于恶劣环境的太阳能和风力发电逆变器、机器人、移动控制器等。是适合用于变频器上的控制芯片。 主要指标：该系列的芯片能实现多轴控制，能输出两对独立的三相互补控制PWM波形、能实现分别对两台电机控制、同时支持多种调制策略(SVPWM, DPWM, Soft-PWM, DTC)、可实现多电平和矩阵变换器控制、在矢量控制时其芯片资源占有率不到百分之十、其芯片最高主频可达180Mhz（最低80Mhz）、片内Flash最高达4M(最低1M)，内部RAM最高达224 KB（最低76KB）、片内包含AD和高速AD模块。 该系列包含五个类的产品（全部为BGA封装）：
Infineon_TLE4675-电源芯片
Data Sheet, Rev. 1.0, Sept. 2008 TLE4675 Low Drop Out Linear Voltage Regulator 5V Fixed Output Voltage Automotive Power
TLE4675 Table of Contents Table of Contents Table of Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3Pin Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 3.1Pin Assignment TLE4675D (PG-TO252-5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.2Pin Definitions and Functions TLE4675D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.3Pin Assignment TLE4675G (PG-TO263-5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.4Pin Definitions and Functions TLE4675G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4General Product Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.1Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4.2Functional Range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.3Thermal Resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 5.1Description Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 5.2Electrical Characteristics Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5.3Typical Performance Characteristics Voltage Regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 6Current Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 6.1Electrical Characteristics Current Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 6.2Typical Performance Characteristics Current Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 7Reset Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 7.1Description Reset Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 7.2Electrical Characteristics Reset Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 7.3Typical Performance Characteristics Reset Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 8Package Outlines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 8.1PG-TO252-5 Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 8.2PG-TO263-5 Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 9Revision History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
英飞凌各代IGBT模块技术详解
英飞凌各代IGBT模块技术详解 IGBT 是绝缘门极双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor）的英文缩写。它是八十年代末，九十年代初迅速发展起来的新型复合器件。由于它将 MOSFET 和 GTR 的 优点集于一身，既有输入阻抗高，速度快，热稳定性好，电压驱动（MOSFET 的优点， 克服 GTR 缺点）；又具有通态压降低，可以向高电压、大电流方向发展（GTR 的优点，克服 MOSFET 的缺点）等综合优点，因此 IGBT 发展很快，在开关频率大于 1KHz，功 率大于 5KW 的应用场合具有优势。随着以 MOSFET、IGBT 为代表的电压控制型器件的 出现，电力电子技术便从低频迅速迈入了高频电力电子阶段，并使电力电子技术发展得更加丰富，同时为高效节能、省材、新能源、自动化及智能化提供了新的机遇。 英飞凌／EUPEC IGBT 芯片发展经历了三代，下面将具体介绍。 一、IGBT1－平面栅穿通（PT）型 IGBT （1988 1995） 西门子第一代 IGBT 芯片也是采用平面栅、PT 型 IGBT 工艺，这是最初的 IGBT 概念 原型产品。生产时间是 1990 年－ 1995 年。西门子第一代 IGBT 以后缀为“DN1” 来区分。如 BSM150GB120DN1。 图 1.1 PT-IGBT 结构图 PT 型 IGBT 是在厚度约为 300－500μm 的硅衬底上外延生长有源层，在外延层上制作IGBT 元胞。PT-IGBT 具有类 GTR 特性，在向 1200V 以上高压方向发展时，遇到了高阻、
厚外延难度大、成本高、可靠性较低的障碍。因此，PT-IGBT 适合生产低压器件，600V 系列 IGBT 有优势。 二、IGBT2－第二代平面栅 NPT-IGBT 西门子公司经过了潜心研究，于 1989 年在 IEEE 功率电子专家会议（PESC）上率先提出了 NPT－IGBT 概念。由于随着 IGBT 耐压的提高，如电压VCE≥1200V，要求 IGBT 承受耐压的基区厚度dB>100μm，在硅衬底上外延生长高阻厚外延的做法，不仅成本高，而且外延层的掺杂浓度和外延层的均匀性都难以保证。1995 年，西门子率先不用外延工艺， 采用区熔单晶硅批量生产 NPT－IGBT 产品。西门子的 NPT-IGBT 在全电流工作区范围内具有饱和压降正温度系数，具有类 MOSFET 的输出特性。 图 1.2 NPT-IGBT 结构图 西门子／EUPEC IGBT2 最典型的代表是后缀为“DN2”系列。如 BSM200GB120DN2。“DN2”系列最佳适用频率为 15KHz－20KHz，饱和压降 VCE(sat)=2.5V。“DN2”系列几乎 适用于所有的应用领域。西门子在“DN2”系列的基础上通过优化工艺，开发出“DLC”系列。“ DLC ” 系列是低饱和压降，（ VCE(sat)=2.1V ），最佳开关频率范围为 1KHz － 8KHz 。“DLC”系列是适用于变频器等频率较低的应用场合。后来 Infineon／EUPEC 又推出短拖尾电流、高频“KS4”系列。“KS4”系列是在“DN2”的基础上，开关频率 得到进一步提高，最佳使用开关频率为 15KHz－30KHz。最适合于逆变焊机，UPS，通 信电源，开关电源，感应加热等开关频率比较高（fK≥20KHz）的应用场合。在这些应用 领域，将逐步取代“DN2”系列。EUPEC 用“KS4”芯片开发出H—桥（四单元）IGBT 模块，其特征是内部封装电感低，成本低，可直接焊在 PCB 版上（注：这种结构在变频器应用 中早已成熟，并大量使用）。总之，EUPEC IGBT 模块中“DN2”、“DLC”、“KS4”采用 NPT 工艺，平面栅结构，是第二代 NPT-IGBT。
关于英飞凌IGBT模块的选型
关于英飞凌IGBT模块的选型 英飞凌IGBT模块的型号： 电压规格： 直流母线/电网电压 IGBT电压规格 300V DC (max. appr. 450V DC) 600 V 600V DC (max. appr. 900V DC) 1200 V 750V DC (max. appr. 1100V DC) 1700 V upt to 1300V DC controlled 2500 V 1500V DC (max. appr. 2100V DC) 3.3 kV (or2x 1700 V in series/3-level) up to 2500V DC controlled 4.5 kV 3000V DC (max. ca. 4500V DC) 6.5 kV (or2 x 3.3 kV in series/3-level) 2.3kV AC (≈3.3kV DC) 同上 4.16kV AC (≈ 5.9kV DC) 6.5 kV in series/3-level 6.6kV AC (≈9.4kV DC) multi-level
Datasheet RBSOA： 宇宙射线会导致IGBT/FWD的失效，失效率（FIT）和直流母线电压有关、海拔高度、结温有关。
Example: 1700V IGBT Module FIT vsDC-link Voltage 宇宙射线，FIT随海拔高度而倍增。 电流规格：
电路形式： 形式越完整，性价比越高，功率密度也越高； 并联的优点：功率密度低，基板温度（壳温）波动小模块封装： Thermal Simulation Results
英飞凌tricore用户手册 第1章 简介
1.简介 本用户手册描述了TC1728，一种基于英飞凌TriCore架构的新型32位微控制器DSP。该文档涵盖了不同封装的TC1728和TC1724的特性。 1.1关于本手册 本用户手册的主要读者定位为设计工程师和软件工程师。手册对TC1728的功能单元、相关寄存器、相关指令及异常情况处理进行了详细描述。 TC1728微控制器用户手册所描述的TC1728特性和TriCore架构紧密相关。若TC1728直接实现了TriCore架构功能，手册中将其简称为TC1728特性。手册在描述TC1728特性时若不提及TriCore架构，即表明TC1728直接实现了TriCore架构功能；若TC1728实现的特性是TriCore架构特性的子集，手册会在说明TC1728具体实现的同时指出它与TriCore架构的差别。这些差别会在相关章节中予以说明。 1.1.1相关文档 TriCore架构的详尽描述可参见文档“TriCore架构手册”。由于TriCore具有可配置性，不同版本的架构包括的系统组成可能因此不同，因此有必要对TC1728架构进行单独说明。 本用户手册和“TriCore架构手册”一起有助于用户完全理解TC1728微控制器的功能。 1.1.2命名规则 本手册使用下面的规则来命名TC1728的组成单元： ?TC1728的功能单元用大写表示。例如：“SSC支持全双工和半双工同步通信”。 ?低电平有效的引脚，符号上方加横杠表示。例如：“外部复位引脚，ESR0，具有双重功能”。 ?寄存器中的位域和位通常表示为“模块＿寄存器名称?位域”或“模块＿寄存器名称?位”。例如大多数寄存器名包括模块名前缀，用下划线“＿”和真正的寄存器名分开(例如“ASCO＿CON”中“ASCO”是模块名前缀，“CON”是内核寄存器名)。在描述外设模块的内核时，通常引用内核寄存器名；在描述外设模块的实现时，通常引用外带有模块前缀的寄存器名。
INFINEON芯片不良分析报告
Infineon Technologies AG INTRON TECHNOLOGY (CHINA) LTD Edward Wang Name: Department: Telephone: Address: Email: Date: Xiao Bo Cao IFCN QM ATV (21) 6101 9346 XiaoBo.Cao@https://www.360docs.net/doc/a814173017.html, 01.02.2013 Interim / Final Failure Analysis Report (Cover Sheet - see 8D for Details) Our Reference:800073619010Your Reference:NA Incoming Date:28.01.2013 Date of Concern:28.01.2013 Customer: INTRON TECHNOLOGY (CHINA) LTD Type:KP214N2611 Customer Part No.: Package:PG-DSOF - 8 - 16 Defective Quantity: 1 Origin of Defect:0Km Number of 8D Reports:1 8D No.Infineon Item Customer Identification Status Comment 1 0001 Reported By:Xiao Bo Cao Reviewed By: Distribution
____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Infineon8D No.1Your Reference:NA Our Reference:800073619010 1D - Team: Team Leader: Cao Tina (IFCN QM ATV) 2D - Problem Description: Type:KP214N2611 Origin of Defect:0Km Infineon Item Customer Identification DC Lot Number 0001 1101 Customer Failure Description: The output voltage nearby 5V at normal.. Infineon Failure Verification: 1．Incoming inspection: The returned unit is marked as R1101 KP214N2611. Code from DMC-reader was not readable. No irregularities were observed. Image No.: 1 Sample No.: 1 Tool: Optical Microscope 1_Incoming_01_Package_front Image No.: 2 Sample No.: 1 Tool: Optical Microscope 1_Incoming_02_Package_back
单片机芯片(Infineon公司)TLE6228_DataSheet
Smart Quad Channel Low-Side Switch Features Product Summary ? Shorted Circuit Protection ? Overtemperature Protection ? Overvoltage Protection ? Parallel Control of the Inputs (PWM Applications)? Seperate Diagnostic Pin for Each Channel ? Power - SO 20 - Package with integrated cooling area ? Standby mode with low current consumption ? μC compatible Input ? E lectro s tatic D ischarge (ESD) Protection Application ? All kinds of resistive and inductive loads (relays,electromagnetic valves)? μC compatible power switch for 12 and 24 V applications ? Solenoid control switch in automotive and industrial control systems ? Robotic Controls General description Quad channel Low-Side-Switch (2x5A/2x3A) in Smart Power Technology (SPT) with four separate in-puts and four open drain DMOS output stages. The TLE 6228 GP is fully protected by embedded pro-tection functions and designed for automotive and industrial applications. Each channel has its own status signal for diagnostic feedback. Therefore the TLE 6228 GP is particularly suitable for ABS or Powertrain Systems.Block Diagram Supply voltage V S 4.8 - 32V Drain source voltage V DS(AZ)max 60 V On resistance R ON 1,2 0.23 ?R ON 3,4 0.28 ?Output current I D 1,2 (max) 2 x 5 A I D 3,4 (max) 2 x 3 A P-DSO-20-12 O rdering Code:Q67006-A9364
英飞凌单片机选型
英飞凌单片机选型 英飞凌半导体微控制器（MCU）具有8位、16位、32位全系列产品。实现高性能的电机驱动控制，在严酷环境下（高温、EMI、振动）具有极高的可靠性。 一．8位单片机（XC800系列） 图1-1 XC800系列单片机命名规则 上图的外设类型中，C指CAN总线通信模块，L指LIN总线通信，M指片上集成的快速乘除法模块，主要是为了方便乘除法运算，提高单片机运算速度和控制质量。 1.1 XC864系列 XC864系列片内Flash，可以防止用户代码被读出，保护知识产权，同时具有编程和擦除保护防止数据丢失，还支持在应用编程（IAP）和在系统编程（ISP）。 另外，还有一个产生PWM信号用于电机控制的输入捕捉/比较单元（CCU6），一个10位A/D转换单元，一个片上调试支持单元（OCDS），大多数器件还有由扩展UART支持的低成本串行本地通信网络（LIN）和LIN的低层次驱动。片内集成10M晶振和锁相环（PLL）。 1.2 XC866系列 XC866系列的基本特性与XC864相似，改进的地方有外部端口数目增加，ADC的转换通道由4增为8，片上Flash存储单元分为程序存储单元（P-Flash）和数据存储单元（D-Flash），其大小也有多种可选。可用片内10M晶振或外接4-12M晶振。
表1-2 XC866系列器件参数表 1.3 XC886系列 XC886的功能与XC864相似，改进的地方有，增加外部端口的数目，增加CAN通信功能，增加乘除法单元（MDU）以增强实时运算和控制能力，增加协调旋转数字计算器/矢量计算（CORDIC）用来协调计算三角、线性和混合的高速运算，增加16位定时/计数器Timer21，另外增加一个UART通信接口。此外在存储器方面，Boot ROM由8K增加的12K，XRAM 由512B增加到1.5K，Flash也有24K和32K两种可选。片内9.6M晶振或外接4-12M晶振。 表1-3 XC886系列器件参数表 1.4 XC888系列 XC888的功能和XC886相同，只是外部I/O端口的数目由34增加到48，相应地外部引脚的数目由48增加到64。 表1-4 XC888系列器件参数表
基于英飞凌Tc1797芯片的电机控制系统设计
基于英飞凌Tc1797芯片的电机控制系统设计 2012-03-09 点击(200) 作者:撰文/国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心赵奕磊上海汽车集团股份有限公司技术中心王东萃来源: 文字大 小:[大][中][小] 电机控制系统能否满足电动汽车的要求，是新能源汽车研发中的重要问题。本文介绍了基于英飞凌Tc1797芯片的电机控制系统设计方法。为电动汽车中电机控制系统的设计提供了可行、可靠的方案。 由于全球环境污染的日益恶化，石油资源危机的若隐若现，汽车行业开始大规模向新能源领域进军，以电机为主要或辅助驱动源是当前流行的研究主题。设计出满足汽车要求的电机控制系统是一项关键技术，本文以汽车级芯片英飞凌 Tc1797为主控芯片，以永磁同步电机为原型，开发电机控制系统。 英飞凌芯片介绍 传统的电机控制系统设计多集中在工业级，而汽车级控制器相对于工业级控制器要求工作温度范围更宽，一般工业级控制芯片的工作温度范围是-40℃~85℃，而汽车级芯片工作温度范围是-40℃~125℃。所以当应用到汽车这样复杂的环境中时，一些传统的控制芯片难以保证其工作的可靠性。 本文选用英飞凌公 司的汽车级处理芯 片Tc1797芯片，其 具有以下特点(见表 1)。 控制器设计 控制器硬件设计，包 括最小系统搭建、外 围A/D、 D/A、 Digital I/O电路设 计、通讯接口设计 等。 最小系统搭建，指将Tc1797基本系统建立起来，需要完成晶振电路、电源、总线接口设计。电源设计，整车用电器统一采用12V供电，在汽车级的控制器设计过程中，要注意电源的过压和反极性保护。由于Tc1797芯片是采用3.3V和5V供电，所以需要另外设计12V电平转换电路，选用高性能的TLE7368多功能电源芯片，并设置滤波电路和旁路电容以提高系统稳定性。