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

  1. 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.
  2. 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
  1. 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

  1. Przed zamianą sprawdź dopuszczalną temperaturę radiatora – FGH ma niższy limit Tj.
  2. Skoryguj R_G: dla FGH zwykle 5–8 Ω; dla K75T60 8–12 Ω (zależnie od layoutu).
  3. Zmierz dV/dt i prądy diod powrotnych – szybszy FGH może generować wyższe przepięcia.
  4. 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.

Oceń odpowiedź:
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.