7MBR100VN120-50 IGBT Fuji 100A 1200V NEW

Giới thiệu

7MBR100VN120-50 là một module IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), được thiết kế để hoạt động trong các ứng dụng công suất cao với hiệu suất cao và độ tin cậy cao. IGBT là một linh kiện công suất quan trọng, và 7MBR100VN120-50 là một ví dụ điển hình với các đặc điểm và tính năng nổi bật, giúp đáp ứng các yêu cầu khắt khe trong các ứng dụng công suất cao.

Thông Số Kỹ Thuật Chi Tiết

1. Điện Áp Cực Đại (Collector-Emitter Voltage – Vce):
   • 1200V: Đây là điện áp tối đa mà module có thể chịu đựng giữa cực thu (Collector) và cực phát (Emitter) mà không bị hỏng. Điều này cho phép IGBT hoạt động trong các ứng dụng có điện áp cao, như biến tần và nguồn cung cấp điện công suất lớn.
2. Dòng Cực Đại (Collector Current – Ic):
   • 50A: Dòng điện cực đại mà module có thể xử lý liên tục. Đây là dòng điện mà module có thể xử lý trong điều kiện hoạt động bình thường mà không vượt quá giới hạn nhiệt độ cho phép.
3. Điện Trở Tiếp Xúc (Collector-Emitter Saturation Voltage – Vce(sat)):
   • Khoảng 2.2V: Điện áp này biểu thị tổn thất điện năng khi IGBT đang dẫn điện. Điện trở tiếp xúc thấp giúp giảm tổn thất năng lượng và cải thiện hiệu suất của hệ thống.
4. Điện Trở Cổng (Gate-Emitter Voltage – Vge):
   • ±20V: Điện áp tối đa áp dụng giữa cổng (Gate) và cực phát (Emitter). Đây là phạm vi điện áp mà bạn có thể áp dụng để điều khiển trạng thái dẫn và ngắt của IGBT.
5. Nhiệt Độ Hoạt Động Tối Đa (Max Junction Temperature – Tj):
   • 150°C: Nhiệt độ tối đa của điểm nối trong IGBT. Việc duy trì nhiệt độ dưới mức này là quan trọng để bảo đảm tuổi thọ và hiệu suất của module.
6. Nhiệt Độ Hoạt Động Tối Thiểu (Min Ambient Temperature – Ta):
   • -40°C: Nhiệt độ môi trường thấp nhất mà module có thể hoạt động ổn định.
7. Nhiệt Độ Hoạt Động Tối Đa (Max Ambient Temperature – Ta):
   • +85°C: Nhiệt độ môi trường cao nhất mà module có thể hoạt động mà không cần làm mát bổ sung.
8. Điện Trở Cổng (Gate-Emitter Voltage – Vge):
   • ±20V: Điện áp tối đa mà bạn có thể áp dụng giữa cổng và cực phát để điều khiển IGBT

Tính Năng Chính

1. Tính Năng Chuyển Mạch:
   • Thời gian chuyển mạch nhanh: FP50R12KT4 có thời gian chuyển mạch nhanh, giúp cải thiện hiệu suất trong các ứng dụng chuyển mạch cao. Điều này là rất quan trọng trong các hệ thống yêu cầu tốc độ chuyển mạch cao như biến tần và điều khiển động cơ.
2. Khả Năng Chịu Nhiệt:
   • Hoạt động ở nhiệt độ cao: Với khả năng chịu nhiệt lên tới 150°C, module có thể hoạt động trong các điều kiện môi trường khắc nghiệt mà không bị ảnh hưởng đến hiệu suất hoặc độ tin cậy.
3. Điện Trở Tiếp Xúc Thấp:
   • Giảm tổn thất điện năng: Điện trở tiếp xúc thấp giúp giảm tổn thất điện năng trong trạng thái dẫn, từ đó cải thiện hiệu suất hệ thống.
4. Điều Khiển Dễ Dàng:
   • Điện áp điều khiển thấp: Có thể điều khiển bằng điện áp thấp trên cổng, giúp đơn giản hóa mạch điều khiển và giảm yêu cầu về các linh kiện điều khiển.

Nguyên Lý Hoạt Động của IGBT

IGBT kết hợp các đặc điểm của transistor bipolar (BJT) và MOSFET, cho phép linh kiện này vừa có khả năng điều khiển tốt như MOSFET và khả năng chịu tải cao như BJT. Dưới đây là nguyên lý hoạt động cơ bản:

1. Cấu Trúc:
   • IGBT bao gồm ba lớp bán dẫn: một lớp n (N-Buffer), một lớp p (P-Base) và một lớp n (N-Collector).
   • Khi nhìn từ trên xuống, cấu trúc của IGBT có hình dạng như một MOSFET và BJT ghép nối.
2. Chế Độ Điều Khiển:
   • Cổng (Gate): Tương tự như MOSFET, cổng điều khiển điện áp quyết định trạng thái của IGBT.
   • Cực Phát (Emitter) và Cực Thu (Collector): Cung cấp đường dẫn cho dòng điện từ cực thu đến cực phát.
3. Chế Độ Dẫn:
   • Khi điện áp điều khiển (Vge) được áp dụng vào cổng, một lớp điện tích được hình thành giữa lớp n và lớp p, cho phép dòng điện chảy từ cực thu đến cực phát.
   • Trong trạng thái dẫn, IGBT hoạt động tương tự như một công tắc đóng.
4. Chế Độ Ngắt:
   • Khi điện áp điều khiển không còn, lớp điện tích biến mất, và dòng điện không thể chảy qua từ cực thu đến cực phát.
   • IGBT hoạt động như một công tắc mở trong trạng thái ngắt.
5. Chế Độ Saturation:
   • Khi IGBT được dẫn, dòng điện chảy từ cực thu đến cực phát với điện trở tiếp xúc thấp, nhưng không hoàn toàn bằng không.
   • Điều này dẫn đến một điện áp rơi (Vce(sat)) giữa cực thu và cực phát.
6. Tính Năng Chuyển Mạch:
   • Khi chuyển mạch từ trạng thái dẫn sang ngắt hoặc ngược lại, IGBT có thể chuyển đổi nhanh chóng, giúp cải thiện hiệu suất trong các ứng dụng cần tốc độ chuyển mạch cao.

Ứng Dụng Cụ Thể

1. Biến Tần (Inverters):
   • Trong biến tần, IGBT chuyển đổi điện áp DC thành AC để cung cấp cho các tải như động cơ và hệ thống năng lượng mặt trời.
2. Nguồn Cung Cấp Điện (Power Supplies):
   • Được sử dụng trong các nguồn cung cấp điện công suất cao để điều khiển dòng điện và điện áp.
3. Điều Khiển Động Cơ (Motor Drives):
   • Dùng để điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ trong các ứng dụng công nghiệp.
4. Thiết Bị Hàn (Welding Equipment):
   • Cung cấp khả năng điều khiển dòng điện lớn cần thiết trong các thiết bị hàn công suất cao.

Sơ đồ mạch

Kích thước