FGH40N6S2 / FGP40N6S2 / FGB40N6S2
2003年8月
FGH40N6S2 / FGP40N6S2 / FGB40N6S2
600V ，开关电源II系列N沟道IGBT
概述
该FGH40N6S2 ， FGP40N6S2和FGB40N6S2是
低栅极电荷，低电压高原II SMPS IGBT的
结合SMPS IGBT的开关速度快
伴随着更低的栅极电荷，平台电压和ava-
拦车能力（ UIS） 。这些设备LGC缩短延迟
时间，并减少栅极驱动器的功率要求。
这些器件非常适用于高压开关
模式电源应用中的低导通
损，快速开关时间和UIS能力是必不可少的。
SMPS II LGC设备已被专门设计用于：
功率因数校正（ PFC ）电路
全桥拓扑结构
半桥拓扑
推挽电路
不间断电源
零电压和零电流开关电路
特点
在390V ， 24A 100kHz的操作
200kHz的工作在390V ， 18A
600V开关SOA能力
典型的下降时间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。在TJ 85ns = 125
o
C
低栅极电荷。 。 。 。 。 。 。 。 。 35nC在V
GE
= 15V
低高原电压。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 .6.5V典型
UIS评级。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 260mJ
低传导损耗
IGBT （联合组）以前发育类型TA49438
包
TO-247
E
C
G
符号
TO-220AB
E
C
G
C
TO-263AB
G
G
E
集热器
（背金属）
集热器
（法兰）
E
器件的最大额定值
T
C
= 25 ° C除非另有说明
符号
BV
CES
I
C25
I
C110
I
CM
V
GES
V
创业板
SSOA
E
AS
P
D
T
J
参数
集电极到发射极击穿电压
连续集电极电流，T
C
= 25°C
连续集电极电流，T
C
= 110°C
集电极电流脉冲（注1 ）
门到发射极电压连续
门到发射极电压脉冲
开关安全工作区在T
J
= 150℃，如图2
脉冲雪崩能量，我
CE
= 30A ， L = 1MH ，V
DD
= 50V
功率耗散总T
C
= 25°C
功耗降额牛逼
C
> 25℃
工作结温范围
评级
600
75
35
180
±20
±30
100A在600V
260
290
2.33
-55到150
mJ
W
W / ℃，
°C
单位
V
A
A
A
V
V
存储结温范围
-55到150
°C
T
英镑
注意：如果运行条件超过上述“设备最大额定值”，可能对器件造成永久性损坏。这是一个压力只有额定值和
该设备在这些或以上的本规范的业务部门所标明的任何其他条件的操作不暗示。
注意：
1.脉冲宽度有限的最高结温。
2003仙童半导体公司
FGH40N6S2 / FGP40N6S2 / FGB40N6S2 RevA5
FGH40N6S2 / FGP40N6S2 / FGB40N6S2
包装标志和订购信息
器件标识
40N6S2
40N6S2
40N6S2
40N6S2
设备
FGH40N6S2
FGP40N6S2
FGB40N6S2
FGB40N6S2T
包
TO-247
TO-220AB
TO-263AB
TO-263AB
带尺寸
管
管
管
330mm
胶带宽度
不适用
不适用
不适用
24mm
QUANTITY
30
50
50
800
电气特性
T
J
= 25 ° C除非另有说明
符号
参数
测试条件
民
典型值
最大
单位
关态特征
BV
CES
BV
ECS
I
CES
I
GES
集电极到发射极击穿电压I
C
= 250μA ，V
GE
= 0
发射极到集电极击穿电压I
C
= -10mA ，V
GE
= 0
集电极到发射极漏电流
V
CE
= 600V
T
J
= 25°C
T
J
= 125°C
门到发射极漏电流
V
GE
= ± 20V
600
20
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
250
2.0
±250
V
V
A
mA
nA
对国家特性
V
CE （ SAT ）
集电极到发射极饱和电压
I
C
= 20A,
V
GE
= 15V
T
J
= 25°C
T
J
= 125°C
-
-
1.9
1.7
2.7
2.0
V
V
动态特性
Q
G（ ON）的
V
GE （日）
V
GEP
栅极电荷
门到发射极阈值电压
门到发射极电压高原
I
C
= 20A,
V
CE
= 300V
V
GE
= 15V
V
GE
= 20V
-
-
3.5
-
35
45
4.3
6.5
42
55
5.0
8.0
nC
nC
V
V
I
C
= 250μA ，V
CE
= V
GE
I
C
= 20A ，V
CE
= 300V
开关特性
SSOA
t
D（ ON ）I
t
rI
t
D（ OFF ）I
t
fI
E
ON1
E
ON2
E
关闭
t
D（ ON ）I
t
rI
t
D（ OFF ）I
t
fI
E
ON1
E
ON2
E
关闭
开关SOA
电流导通延迟时间
电流上升时间
电流关断延迟时间
电流下降时间
开启能量（注2 ）
开启能量（注2 ）
关断能量（注3 ）
电流导通延迟时间
电流上升时间
电流关断延迟时间
电流下降时间
开启能量（注2 ）
开启能量（注2 ）
关断能量（注3 ）
IGBT和二极管在T
J
= 125°C
I
CE
= 20A,
V
CE
= 390V,
V
GE
= 15V,
R
G
= 3
L = 200μH
测试电路 - 图26
T
J
= 150℃ ，V
GE
= 15V ，R
G
= 3
L = 100μH ，V
CE
= 600V
IGBT和二极管在T
J
= 25°C,
I
CE
= 20A,
V
CE
= 390V,
V
GE
= 15V,
R
G
= 3
L = 200μH
测试电路 - 图26
100
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
8.0
10
35
55
115
200
195
14
18
68
85
115
380
375
-
-
-
-
-
-
-
260
-
-
85
105
-
450
600
A
ns
ns
ns
ns
J
J
J
ns
ns
ns
ns
J
J
J
热特性
R
θJC
注意：
2.
值
热阻结案件
TO-247
-
-
0.43
° C / W
两个导通损耗条件示为电路设计者的便利性。 ê
ON1
是导通损耗
IGBT的唯一。 ê
ON2
是当一个典型的二极管被用在测试电路中的导通损耗和二极管是在同一
J
作为IGBT 。二极管类型被指定在图26中。
3.
打开-O FF
能量损失（E
关闭
）被定义为瞬时功率损耗的开始处的后缘的积分
输入脉冲和结束的点处的集电极电流等于零（我
CE
= 0A ） 。所有器件每个测试
JEDEC标准号24-1方法的功率器件关断开关损耗测量。这种测试方法生产
ES真正的总导通关的能量损失。
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2003仙童半导体公司
FGH40N6S2 / FGP40N6S2 / FGB40N6S2
典型性能曲线
90
包装有限公司
80
I
CE
， DC集电极电流（ A）
70
60
50
40
30
20
10
0
25
50
75
100
T
J
= 25 ° C除非另有说明
125
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
T
J
= 150
o
C，R
G
= 3 V
GE
= 15V ， L = 100μH
,
100
75
50
25
0
125
150
0
100
200
300
400
500
600
700
T
C
，外壳温度（
o
C)
V
CE
，集电极到发射极电压（ V）
图1. DC集电极电流与案例
温度
1000
T
C =
75
o
C
f
最大
，工作频率（千赫）
图2.最小开关安全工作区
13
t
SC
，短路耐受时间（μs ）
V
CE
= 390V ，R
G
= 3 T
J
= 125
o
C
,
11
500
I
SC
峰值短路电流（ A）
2.4
450
100
f
MAX1
= 0.05 / (t
D（ OFF ）I
+ t
D（ ON ）I
)
f
MAX2
= (P
D
- P
C
) / (E
ON2
+ E
关闭
)
10
P
C
=传导耗散
（占空比= 50％）
R
θJC
= 0.27
o
C / W ，见注解
V
GE
= 15V
9
I
SC
7
400
350
V
GE
= 10V
5
t
SC
3
300
T
J
= 125
o
C，R
G
= 3Ω ， L = 200μH ，V
CE
= 390V
1
1
10
30
60
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
250
9
10
11
12
13
14
15
16
V
GE
，门到发射极电压（ V）
图3.工作频率与集电极
发射极电流
40
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
35
30
25
20
15
10
T
J
= 150
o
C
5
T
J
= 125
o
C
0
0.0 0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4 1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
V
CE
，集电极到发射极电压（ V）
T
J
= 25
o
C
占空比< 0.5 ％ ，V
GE
=10V
脉冲宽度= 250μs的
图4.短路耐受时间
40
35
30
25
20
15
10
T
J
= 150
o
C
5
T
J
= 125
o
C
0
0.0 0.2
0.4
0.6
0.8
1.0 1.2
1.4 1.6
1.8
2.0
2.2
V
CE
，集电极到发射极电压（ V）
T
J
= 25
o
C
占空比< 0.5 ％ ，V
GE
=15V
脉冲宽度= 250μs的
图5.集电极到发射极导通电压
图6.集电极到发射极导通电压
2003仙童半导体公司
FGH40N6S2 / FGP40N6S2 / FGB40N6S2 RevA5
FGH40N6S2 / FGP40N6S2 / FGB40N6S2
典型性能曲线
1400
R
G
= 3Ω L = 200μH ，V
CE
= 390V
,
E
ON2
，开启能量损失（ μJ ）
T
J
= 25 ° C除非另有说明
1400
R
G
= 3Ω L = 200μH ，V
CE
= 390V
,
E
关闭
，关断能量损失（ μJ ）
1000
1200
1000
800
600
400
200
0
0
5
10
15
T
J
= 25
o
C，T
J
= 125
o
C，V
GE
= 15V
20
25
30
35
40
T
J
=
25
o
C,
T
J
=
125
o
C,
V
GE
= 10V
800
T
J
= 125
o
C，V
GE
= 10V, V
GE
= 15V
600
400
200
T
J
= 25
o
C，V
GE
= 10V, V
GE
= 15V
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
图7.开启能量损失VS收藏家
发射极电流
20
R
G
= 3Ω L = 200μH ，V
CE
= 390V
,
t
D（ ON ）I
，导通延迟时间（纳秒）
16
T
J
= 25
o
C，T
J
= 125
o
C，V
GE
= 10V
12
图8. TURN -OFF能量损失VS收藏家
发射极电流
60
R
G
= 3Ω L = 200μH ，V
CE
= 390V
,
50
t
rI
，上升时间（ NS ）
40
30
T
J
= 25
o
C，T
J
= 125
o
C，V
GE
= 10V
20
8
T
J
= 25
o
C，T
J
= 125
o
C，V
GE
= 15V
4
10
T
J
= 25
o
C，T
J
= 125
o
C，V
GE
=15V
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
图9.导通延迟时间与收藏家
发射极电流
80
R
G
= 3Ω L = 200μH ，V
CE
= 390V
,
t
D（ OFF ）I
，关断延迟时间（纳秒）
70
图10.导通上升时间与收藏家
发射极电流
100
R
G
= 3Ω L = 200μH ，V
CE
= 390V
,
90
60
V
GE
= 10V, V
GE
= 15V ，T
J
= 125
o
C
50
t
fI
，下降时间（ NS ）
80
T
J
= 125
o
C，V
GE
= 10V, V
GE
= 15V
70
40
60
30
V
GE
= 10V, V
GE
= 15V ，T
J
=
20
0
5
10
15
20
25
30
35
40
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
25
o
C
50
T
J
= 25
o
C，V
GE
= 10V, V
GE
= 15V
40
0
5
10
15
20
25
30
35
40
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
图11.关断延迟时间与收藏家
发射极电流
图12. FALL时间与集电极到发射极
当前
2003仙童半导体公司
FGH40N6S2 / FGP40N6S2 / FGB40N6S2 RevA5
FGH40N6S2 / FGP40N6S2 / FGB40N6S2
典型性能曲线
200
I
CE
，集电极到发射极电流（ A）
175
150
125
100
75
TJ = 25
o
C
50
TJ = 125
o
C
25
0
3
4
5
6
7
8
9
TJ = -55
o
C
占空比< 0.5 ％ ，V
CE
= 10V
脉冲宽度= 250μs的
T
J
= 25 ° C除非另有说明
16
I
G（ REF ）
= 1毫安，R
L
= 15
14
V
GE
，门到发射极电压（ V）
12
V
CE
= 600V
10
V
CE
= 400V
8
6
4
V
CE
= 200V
2
0
10
11
12
0
5
10
15
20
25
30
35
V
GE
，门到发射极电压（ V）
Q
G
，栅极电荷（ NC）
图13.传输特性
E
总
，总交换能量损失（兆焦耳）
E
总
，总交换能量损失（兆焦耳）
2.4
R
G
= 3Ω L = 200μH ，V
CE
= 390V, V
GE
= 15V
,
2.0
E
总
= E
ON2
+ E
关闭
100
图14.栅极电荷
T
J
= 125
o
C，L = 200μH ，V
CE
= 390V, V
GE
= 15V
E
总
= E
ON2
+ E
关闭
1.6
I
CE
= 40A
10
1.2
I
CE
= 40A
1
I
CE
= 20A
I
CE
= 10A
0.8
I
CE
= 20A
0.4
I
CE
= 10A
0
25
50
75
100
o
125
150
0.1
1.0
10
100
1000
T
C
，外壳温度（ C）
R
G
，栅极电阻（ Ω ）
图15.总开关损耗VS案例
温度
3.0
V
CE
，集电极到发射极电压（ V）
频率= 1MHz的
2.5
C，电容（ NF）
图16.总开关损耗VS门
阻力
4.0
占空比< 0.5 ％
脉冲宽度= 250μs的
3.6
2.0
C
IES
1.5
3.2
2.8
I
CE
= 40A
2.4
I
CE
= 20A
2.0
I
CE
= 10A
1.6
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1.0
C
OES
0.5
C
水库
0.0
0
20
40
60
80
100
V
CE
，集电极到发射极电压（ V）
V
GE
，门到发射极电压（ V）
图17.电容VS集电极到发射极
电压
图18.集电极到发射极通态电压VS
门到发射极电压
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