Infineon IHW30N120R3 (H30R1203) – pojemność Cies, Coes, Cres tranzystora IGBT TO-247

Pytanie

JAKA JEST POJEMNOŚĆ TRANZYSTORA H30R1203

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• H30R1203 to oznaczenie laserowe (marking) tranzystora IGBT Infineon IHW30N120R3.
• Pojemności typowe (warunki: VCE=25 V, VGE=0 V, f=1 MHz):
  • Cies (wejściowa): 2038 pF
  • Coes (wyjściowa): 68 pF
  • Cres (transferowa/Millera): 59 pF. (digikey.jp)

Kluczowe punkty

• Wartości pochodzą z oficjalnej karty katalogowej (rev. 2.3, 2015-01-26) publikowanej przez Infineon/Digi-Key; H30R1203 = IHW30N120R3 (TO‑247). (digikey.jp)
• Pojemności są silnie zależne od napięcia VCE – przy wyższych napięciach maleją. (digikey.jp)

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie Szczegółowa analiza problemu

• Identyfikacja elementu:
  • Na obudowie stosowany jest kod H30R1203; pełna nazwa katalogowa to IHW30N120R3 (RC‑IGBT 1200 V/30 A, TO‑247). Tabela „Key Performance and Package Parameters” potwierdza mapowanie „Marking: H30R1203”. (digikey.jp)
• Definicje pojemności:
  • Cies (input) = CGE + CGC przy zwartym kolektorze do emitera; określa „ciężar” bramki przy małym sygnale.
  • Coes (output) = CCE + CGC przy zwartej bramce; istotna dla kształtowania dv/dt oraz snubbera.
  • Cres (reverse transfer, „Miller”) = CGC; krytyczna dla stabilności sterowania i zjawiska Millera.
• Warunki pomiaru i nieliniowość:
  • Dane (VCE=25 V, VGE=0, f=1 MHz) są wartościami małosygnałowymi. Pojemności maleją nieliniowo wraz z VCE; wykres „Typical capacitance vs. collector‑emitter voltage” w nocie pokazuje spadek Cies/Coes/Cres przy rosnącym VCE. W praktyce, przy setkach woltów, wartości są znacznie niższe niż w tabeli. (digikey.jp)
• Konsekwencje dla projektu:
  • Sterowanie bramką: lepszą miarą do doboru drivera i RG jest całkowity ładunek bramki QG; dla IHW30N120R3 QG ≈ 263 nC (VCC=960 V, IC=30 A, VGE=15 V). Wymagany średni prąd drivera szacujemy Igate ≈ QG/tSW. Dla tSW=100 ns daje to rząd 2.6 A. (digikey.jp)
  • EMI i przełączanie: duża Cres nasila efekt Millera; praktycznie stosuje się odpowiedni RG(on/off), ewentualnie „Miller clamp” w driverze, oraz snubber RC/RCD, aby ograniczyć dv/dt i przepięcia.

Aktualne informacje i trendy

• Seria R3 jest dojrzała; nowszym odpowiednikiem jest IHW30N120R5 (RC‑H5), aktywny i preferowany w ofercie. Ma niższe straty przełączania i mniejszy QG ≈ 235 nC, co ułatwia sterowanie i redukuje straty w driverze. Jeśli dopuszczasz zamiennik, R5 bywa korzystniejszy. (infineon.com)

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Odpowiedniki nazewnictwa: w MOSFET-ach często używa się Ciss/Coss/Crss; w IGBT spotkasz Cies/Coes/Cres – znaczenie analogiczne.
• Odczyt danych „marking”: tabela w nocie zawiera kolumnę „Marking”, dzięki czemu można bezbłędnie powiązać nadruk z pełnym numerem katalogowym. (digikey.jp)

Aspekty etyczne i prawne

• Praca z elementami 1200 V wymaga zgodności z zasadami BHP i normami (np. procedury ESD, odstępy izolacyjne na PCB, testy zgodne z JESD-22 wspomniane w nocie). (digikey.jp)

Praktyczne wskazówki

• Dobór drivera:
  • Zakładając QG≈263 nC i docelowy czas narastania tSW 100–200 ns, przewiduj driver 2–3 A oraz rozdzielne RG(on)/RG(off). (digikey.jp)
• Snubber i lay‑out:
  • Minimalizuj indukcyjności pasożytnicze pętli mocy; rozważ RC snubber między C‑E (dobór np. od Coes@VCE roboczym i docelowego dv/dt).
• Pomiary:
  • LCR przy 1 MHz i wymuszeniu DC VCE. Unikaj pomiarów w układzie – nieliniowość i obciążenie toru mogą zaburzyć wyniki. (digikey.jp)

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Wartości w tabeli są typowe; rozrzut produkcyjny i zależność od temperatury/napięcia wpływają na wynik.
• Wymiana na R5 wymaga ponownej walidacji EMC/termiki, mimo zbliżonych parametrów znamionowych. (infineon.com)

Sugestie dalszych badań

• Przejrzyj pełną kartę IHW30N120R3 (rev. 2.3) – sekcje „Electrical Characteristics” i wykresy C(V), QG(VCE). (digikey.jp)
• Porównaj bezpośrednio z IHW30N120R5 pod kątem QG, Eoff i rekomendowanych RG. (infineon.com)

Krótkie podsumowanie

• Dla H30R1203 (IHW30N120R3) pojemności typowe przy VCE=25 V: Cies≈2038 pF, Coes≈68 pF, Cres≈59 pF; pamiętaj, że realnie maleją z napięciem i do doboru drivera lepiej używać QG≈263 nC. Jeśli projekt pozwala na zamiennik, nowszy IHW30N120R5 ma niższy QG i straty przełączania. (digikey.jp)

Chcesz, abym policzył przykładowy prąd/bramkowy i wartości RG dla Twojej częstotliwości i napięcia pracy?