Infineon Irg4pc40spbf

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели для IGBT-транзистора Infineon IRG4PC40SPBF.

Описание

IRG4PC40SPBF — это дискретный IGBT-транзистор (биполярный транзистор с изолированным затвором) в корпусе TO-247, разработанный компанией Infineon Technologies. Это ключевой компонент для силовой электроники, известный своей надежностью и широким использованием в промышленных приложениях.

Основное назначение: Коммутация высоких напряжений и токов на средних частотах (обычно до 20-40 кГц). Ключевые особенности:

• Fast-Switching (Быстродействующий): Оптимизирован для снижения коммутационных потерь, что важно для импульсных схем.
• Встроенный быстрый обратный диод: Диод Фреде (Fast Recovery Epitaxial Diode) интегрирован в один корпус с IGBT, что упрощает схемотехнику и экономит место на плате в инверторных и мостовых схемах.
• Планарная (Planar) технология: Классическая, проверенная временем технология, обеспечивающая высокую стойкость к перегрузкам и стабильность параметров.
• Корпус TO-247: Обеспечивает хороший отвод тепла через монтажный фланец.

Типичные области применения:

• Частотные преобразователи (ЧП, инверторы) для управления асинхронными двигателями.
• Источники сварочного тока (инверторные сварочные аппараты).
• Системы ИБП (источники бесперебойного питания).
• Индукционные нагреватели.
• Импульсные источники питания большой мощности.

Основные технические характеристики (ТТХ)

При температуре корпуса 25°C, если не указано иное.

| Параметр | Обозначение | Значение | Единица измерения | | :--- | :--- | :--- | :--- | | Напряжение коллектор-эмиттер | V_CES | 600 | В | | Максимальный постоянный ток коллектора | I_C @ 100°C | 21 | А | | Максимальный импульсный ток коллектора | I_CM | 42 | А | | Напряжение насыщения коллектор-эмиттер | V_CE(sat) @ I_C=21A, V_GE=15V | 2.6 (тип.) | В | | Падение на встроенном диоде | V_FM @ I_F=21A | 2.3 (тип.) | В | | Время включения | t_on | 55 | нс | | Время выключения | t_off | 320 | нс | | Время восстановления диода | t_rr | 130 | нс | | Пороговое напряжение затвора | V_GE(th) | 4.0 - 6.0 | В | | Максимальное напряжение затвор-эмиттер | V_GES | ±20 | В | | Общий заряд затвора | Q_g | 63 | нКл | | Тепловое сопротивление переход-корпус | R_thJC | 0.95 | °C/Вт | | Максимальная температура перехода | T_j | 150 | °C |

Парт-номера (альтернативные обозначения и аналоги)

Этот транзистор имеет несколько стандартных обозначений, а также аналоги от других производителей.

Прямые аналоги (полные или близкие замены) от других производителей:

• Fairchild (ON Semiconductor): HGTG20N60B3 (очень близкий аналог по параметрам и характеристикам).
• STMicroelectronics: STGW40H60DF (аналогичные характеристики, также с диодом).
• Fuji Electric: 2MBI200N-060 (модуль, но для дискретного аналога можно искать по параметрам).
• Toshiba: GT60M303 (серия, требуется проверка даташита).

Аналоги в других корпусах (от Infineon):

• TO-220: IRG4BC40SPBF (менее мощный из-за меньшего корпуса).
• TO-3P: IRG4PH40SPBF (более мощный за счет лучшего теплоотвода).

Ключевые парт-номера для поиска:

• IRG4PC40S (основная часть номера, без указания на бессвинцовость (Pb-free)).
• IRG4PC40U (более старая версия, требует уточнения).
• При поиске на электронных компонентах часто используют просто IRG4PC40.

Важно: Перед заменой всегда необходимо сверяться с даташитами (datasheet) обоих компонентов, особенно по таким параметрам, как вольт-амперные характеристики, заряды затвора (Q_g, Q_gc), и тепловые параметры. Распиновка (pinout) у TO-247, как правило, стандартная.

Совместимые модели и логика замены

IRG4PC40SPBF часто используется в параллельном включении для увеличения общей мощности или в мостовых схемах (полумост, полный мост).

Совместимые для совместного использования в одной схеме модели от Infineon (схожие по характеристикам):

• IRG4PC40W (более новая серия, с улучшенными характеристиками V_CE(sat)).
• IRG4PC50U (на 600В, 45А — более мощный, но может потребовать корректировки драйвера из-за большего заряда затвора).
• IRG4PH40U (в корпусе TO-3P, для схем, рассчитанных на больший теплоотвод).
• В одной линейке часто используются: IRG4PC30U (600В, 15А), IRG4PC50U (600В, 45А) — для разной мощности на одной платформе.

Логика выбора аналога:

1. Напряжение V_CES: Должно быть не менее 600В (можно больше, например, 650В или 1200В, если схема драйвера позволяет, но это обычно невыгодно по цене).
2. Ток I_C: Должен быть не менее 21А при 100°C. Можно брать с запасом (например, 30-40А), что улучшит надежность.
3. Наличие встроенного диода: Критически важно. Если в оригинальной схеме он используется (а в 99% случаев в мостовых схемах — используется), то аналог обязательно должен иметь быстрый обратный диод.
4. Корпус и распиновка: TO-247 является стандартом.
5. Динамические характеристики (t_on, t_off, Q_g): Желательно, чтобы они были сопоставимы. Сильное отличие, особенно в заряде затвора (Q_g), может потребовать перерасчета или замены драйвера затвора.

Вывод: IRG4PC40SPBF — это классический, проверенный "рабочая лошадка" в мире IGBT, подходящий для ремонта и модернизации огромного парка инверторной техники. При замене рекомендуется в первую очередь рассматривать HGTG20N60B3 или IRG4PC40W как наиболее близкие аналоги.