Infineon IRG4PH40UPBF

Отличный выбор! IRG4PH40UPBF — это классический и надежный силовой IGBT-транзистор от Infineon, который широко использовался и до сих пор применяется в инверторах, сварочных аппаратах, частотных преобразователях и системах индукционного нагрева.

Описание

IRG4PH40UPBF — это N-канальный IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором) в популярном корпусе TO-247AC. Ключевые особенности, которые сделали эту модель востребованной:

• Технология Trench & Field Stop: Позволяет достигать низкого напряжения насыщения коллектор-эмиттер (Vce(sat)) и высокого быстродействия, что снижает коммутационные потери и нагрев.
• Ультра-быстрый и мягкий восстановление внутреннего диода: Это критически важно для инверторных схем, работающих на высоких частотах, так как уменьшает выбросы напряжения и электромагнитные помехи.
• Высокая стойкость к короткому замыканию (SC): Модель обладает устойчивостью к режиму короткого замыкания (обычно 5-10 мкс), что повышает надежность конечного устройства.
• Прямая совместимость по выводам с MOSFET: Легко заменить в многих существующих схемах.
• Широкий диапазон рабочих температур: От -55°C до +150°C.

Основное назначение: Преобразование энергии в мощных импульсных схемах, особенно там, где важна надежность и работа на средних частотах (десятки кГц).

Технические характеристики (основные)

| Параметр | Обозначение | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | :--- | | Коллектор-Эмиттер напряжение | V_CES | 1200 В | Максимальное рабочее напряжение | | Постоянный ток коллектора (при 100°C) | I_C @100°C | 21 А | Зависит от температуры кристалла | | Импульсный ток коллектора | I_CM | 42 А | Пиковое значение | | Напряжение насыщения Коллектор-Эмиттер | V_CE(sat) | 2,6 В (тип.) | При I_C=20А, V_GE=15В | | Пороговое напряжение затвора | V_GE(th) | 4,0 - 6,0 В | Минимальное для открытия | | Сопротивление в открытом состоянии | R_G(on) | - | Для IGBT обычно указывается Vce(sat) | | Энергия включения/выключения | E_on / E_off | 9,5 мДж / 4,0 мДж (тип.) | Определяет коммутационные потери | | Скорость нарастания напряжения | dv/dt | 10 кВ/мкс | Параметр стойкости | | Тепловое сопротивление переход-корпус | R_thJC | 0,65 °C/Вт | Чем меньше, тем лучше отвод тепла | | Максимальная температура перехода | T_j | +150 °C | Нельзя превышать | | Заряд затвора | Q_g | 140 нКл (тип.) | Важно для расчета драйвера | | Корпус | - | TO-247AC | С изолированным монтажным отверстием |

Парт-номера и прямые аналоги (Cross-Reference)

Это полное имя производителя. У Infineon также может встречаться внутренняя маркировка на корпусе, например, G4PH40UPBF или просто PH40UPBF.

Прямые аналоги и совместимые модели (с близкими параметрами Vce=1200В, Ic≈20-40А)

При поиске замены важно смотреть не только на вольт-амперные характеристики, но и на динамические параметры (заряд затвора, энергии переключения) и характеристики внутреннего диода.

• От Infineon (прямые аналоги и более новые серии):

  • IRG4PH40U (предшественник, без суффикса "PBF", который означает "без свинца").
  • IRG4PH40UD (более новая версия с улучшенными характеристиками диода).
  • IRG4PH50U(PBF) (аналог на 50А, корпус TO-247, часто подходит для замены с запасом по току).
  • IKW40N120T2 (из серии TRENCHSTOP™ 2, более современный и эффективный, часто рекомендуется для новых разработок).

• От других производителей (функционально совместимые):

  • Fairchild / ON Semiconductor: HGTG20N120BND, FGH40N120SMD
  • STMicroelectronics: STGW40H120DF2 (очень популярный аналог), STG40H120
  • Fuji Electric: 2MBI200U2A-120 (модуль на 200А, но для понимания линейки)
  • IXYS (Littelfuse): IXGH40N120B3

Важное замечание: Перед заменой в существующей схеме обязательно нужно:

1. Сравнить даташиты, особенно разделы Absolute Maximum Ratings и Switching Characteristics.
2. Убедиться в схожести характеристик внутреннего диода (Forward Voltage, Reverse Recovery).
3. Проверить соответствие характеристик затвора (Vge(th), Qg) — от этого зависит работа драйвера.

Вывод

IRG4PH40UPBF — проверенный "рабочая лошадка" в мире силовой электроники. Его главные преимущества — высокая надежность и хороший баланс между потерями проводимости и коммутационными потерями. Для новых проектов Infineon рекомендует использовать более современные серии, такие как TRENCHSTOP™ 2 (IKWxxN120T2), которые обладают лучшей эффективностью. Однако для ремонта или модернизации старой аппаратуры этот транзистор и его прямые аналоги остаются отличным выбором.