K75T60 vs FGH75T60 – różnice IGBT Infineon i ON Semi, parametry, zastosowania
Pytanie
RÓŻNICA pomiędzy tranzystorem K75T60 A FGH75T60
Odpowiedź Sztucznej Inteligencji
Bezpośrednia odpowiedź na pytanie
- Oba elementy są tranzystorami IGBT 600 V / 75 A w obudowie TO-247, ale pochodzą od innych producentów i wykorzystują różne linie technologiczne.
- K75T60 (Infineon, pełne oznaczenie IKW75N60T) ma niższe VCE(sat), wyższą dopuszczalną temperaturę złącza (175 °C) i nieco wyższe straty przełączania.
- FGH75T60 (ON Semiconductor/Fairchild, np. FGH75T60SMD) dysponuje niższymi stratami dynamicznymi, lecz wyższym VCE(sat) i zwykle ograniczeniem Tj do 150 °C.
Szczegółowa analiza problemu
- Producent i technologia
• K75T60 – Infineon TRENCHSTOP + Field-Stop, dioda EmCon-HE (miękkie odzyskiwanie).
• FGH75T60 – ON Semiconductor Field-Stop Trench (SPT+ / FS-Trench); dioda o bardzo miękkim odzyskiwaniu.
- Parametry kluczowe (typowe, 25 °C, Iᴄ = 75 A, Vcc = 400 V)
Parametr |
K75T60 (IKW75N60T) |
FGH75T60 (SMD) |
Znaczenie w aplikacji |
V_CES (max) |
600 V |
600 V |
identyczne zabezpieczenie napięciowe |
I_C (100 °C) |
75 A |
75 A |
ten sam prąd ciągły |
V_CE(sat) typ. |
1,5–1,6 V |
1,6–1,7 V |
wpływ na straty przewodzenia; przewaga Infineon |
T_j(max) |
175 °C |
150 °C (175 °C*) |
*nie wszystkie wersje dopuszczają 175 °C; lepsza tolerancja termiczna Infineon |
E_on typ. |
1,6 mJ |
1,15 mJ |
straty przy włączaniu – przewaga ON |
E_off typ. |
1,4–1,5 mJ |
0,82 mJ |
straty przy wyłączaniu – przewaga ON |
ΣE_sw (@75 A) |
≈3,0 mJ |
≈2,0 mJ |
całkowite straty przełączania – ON o ok. 35 % niższe |
t_d(off)+t_f |
~180 ns |
~130 ns |
szybsze wyłączanie FGH |
R_thJC |
0,32 K/W |
0,28 K/W |
nieznacznie lepsze odprowadzanie ciepła w FGH |
Q_g 15 V |
290 nC |
260 nC |
mniejszy prąd sterujący potrzebny dla FGH |
Short-circuit withstand |
5 µs |
5 µs |
zgodne |
- Implikacje praktyczne
• Aplikacje o niskiej częstotliwości (≤10 kHz) i dużym prądzie: dominują straty przewodzenia – K75T60 bywa korzystniejszy dzięki niższemu V_CE(sat).
• Aplikacje wysokojakościowe, powyżej ~15–20 kHz (falowniki silnikowe, SMPS HF): kluczowe są straty przełączania – FGH75T60 daje wyższą sprawność, lecz wymaga lepszego chłodzenia lub ograniczenia Tj.
• Zamienność jest możliwa, lecz należy zweryfikować:
– zapas termiczny (Tj, R_th),
– ustawienia sterownika bramki (R_G, prąd pociągnięcia/wyłączania),
– wartości elementów snubber/V_DCLAMP przy szybszym FGH.
Aktualne informacje i trendy
- Infineon rozwija serię TRENCHSTOP 7 (jeszcze niższe E_sw przy zachowaniu niskiego V_CE(sat)).
- ON Semi wprowadza rodzinę FS7/FS8 z Tj = 175 °C i jeszcze niższym E_off.
- Coraz powszechniej w klasie 600 V/75 A zamiennikiem staje się MOSFET SiC 650 V przy częstotliwościach >50 kHz.
Wspierające wyjaśnienia i detale
- Field-Stop: warstwa ograniczająca rozszerzanie strefy ładunku, obniża E_off.
- Trench: komórka bramkowa wykuta w krzemie, redukuje V_CE(sat).
- EmCon-HE: dioda z emiterem kolektora, miękki powrót ładunku zmniejsza oscylacje.
Aspekty etyczne i prawne
- Brak specyficznych regulacji poza standardami bezpieczeństwa UL/IEC 60747-9.
- Konieczna zgodność RoHS/REACH dla zamienników.
Praktyczne wskazówki
- Przed zamianą sprawdź dopuszczalną temperaturę radiatora – FGH ma niższy limit Tj.
- Skoryguj R_G: dla FGH zwykle 5–8 Ω; dla K75T60 8–12 Ω (zależnie od layoutu).
- Zmierz dV/dt i prądy diod powrotnych – szybszy FGH może generować wyższe przepięcia.
- Przy częstotliwościach <8 kHz różnice strat są pomijalne; można kierować się dostępnością i ceną.
Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe
- Nazwa K75T60 występuje też na chińskich klonach; parametrów nie należy ekstrapolować.
- FGH75T60 występuje w odmianach SMD, UFD, THD – parametry diody zwrotnej różnią się.
Sugestie dalszych badań
- Sprawdzić nowsze serie Infineon TRENCHSTOP I7 oraz ON Semi FS8.
- Rozważyć SiC-MOSFET 650 V/60 mΩ (np. Infineon IMW120R060) przy projektach wymagających f > 40 kHz.
- Własne pomiary: E_sw metodą rezonansową DPT, V_CE(sat) przy 125 °C, analiza termiczna RC-net.
Krótkie podsumowanie
K75T60 (Infineon) – niższe straty przewodzenia, wyższe Tj max, ale wolniejsze przełączanie.
FGH75T60 (ON Semi) – szybsze i oszczędniejsze dynamicznie, za cenę wyższego V_CE(sat) i typowego limitu 150 °C.
Dobór zależy od dominującego typu strat w danej aplikacji oraz możliwości chłodzenia i sterowania bramką.
Zastrzeżenie: Odpowiedzi udzielone przez sztuczną inteligencję (model językowy) mogą być niedokładne i wprowadzające w błąd. Elektroda nie ponosi odpowiedzialności za dokładność, rzetelność ani kompletność prezentowanych informacji. Wszystkie odpowiedzi powinny być zweryfikowane przez użytkownika.