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英飞凌(Infineon)IKW50N120CS7XKSA1 IGBT晶体管产品应用方案

发布日期:2025-11-24 18:43    点击次数:188

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为电力电子领域的核心器件,在电能转换与控制场景中发挥着关键作用。英飞凌IKW50N120CS7XKSA1凭借先进的TRENCHSTOP™ IGBT7技术与优化的封装设计,兼具低损耗、高可靠性与强环境适应性等优势,广泛适配工业、新能源、消费电子等多领域需求。



一、产品介绍

IKW50N120CS7XKSA1是Infineon Technologies(英飞凌)推出的一款1200V等级硬开关IGBT分立器件,隶属于TRENCHSTOP™ IGBT7系列,核心定位为中高压、中功率场景下的高效电能转换与控制单元。其核心优势体现在技术架构、性能优化与可靠性设计三大维度:

1、先进技术架构:采用英飞凌自主研发的TRENCHSTOP™ IGBT7技术,通过沟槽式栅极结构与场截止设计,大幅降低导通损耗;内置EC7发射极控制二极管,兼具快速恢复特性与优异的软恢复性能,可有效减少开关过程中的电压尖峰与电磁干扰(EMI),降低系统滤波成本。

2、关键性能优化:通过精准的工艺控制实现极低的饱和压降(V仅2V)与紧凑的参数分布,确保多器件并联运行时的电流均衡性;开关损耗表现优异,硬开关条件下开通损耗(E)4.3mJ、关断损耗(E)4.7mJ,适配2kHz-20kHz宽频率范围的开关需求。

3、高可靠性设计:具备8μs的短路耐受能力(t),可抵御瞬时过载冲击;最大结温(T)达175℃,适配高温恶劣工况;采用TO-247-3标准封装,散热性能优异,且支持无铅焊接,符合RoHS与无卤素环保标准,适配全球绿色生产要求。

目前该产品处于活跃优选状态(active and preferred),Infineon及分销商库存充足,用户可以通过现货服务商芯智云城申请IKW50N120CS7XKSA1样品或量产支持,保障研发和批量生产的工业化应用需求。

二、核心技术参数

以下为IKW50N120CS7XKSA1的关键技术参数,数据均源自英飞凌官方 datasheet 及权威渠道,为产品选型与电路设计提供精准依据:

三、应用场景

基于IKW50N120CS7XKSA1的低损耗、高可靠性及宽电压适配特性,其在多个细分场景中展现出显著应用优势。

1. 伺服电机驱动与控制

伺服电机对驱动器件的开关速度、损耗控制及可靠性要求极高,尤其是工业自动化中的高精度传动场景。该产品凭借19ns的快速上升时间(t)与低导通损耗,可精准控制电机绕组电流的通断,提升转速控制精度;8μs短路耐受能力可抵御电机启动时的瞬时冲击电流,降低故障风险。同时,175℃的高结温适配工业设备密闭环境下的散热需求,TO-247封装便于与散热片集成,简化热设计。

2. 单相串联逆变器

在小型光伏逆变器、家用储能逆变器等单相串联拓扑中,1200V的额定电压可适配交流电网高压需求,避免电压击穿风险;低开关损耗(E=4.3mJ、E=4.7mJ)可提升逆变器的能量转换效率,降低散热系统成本。内置的EC7二极管软恢复特性优异,可减少反向恢复电流带来的损耗,提升系统稳定性。此外,紧密的参数分布便于多器件并联使用,适配不同功率等级的逆变器设计。

3. 舱内无线充电系统

车载或消费电子舱内无线充电场景对器件的小型化、低损耗及EMI控制要求严格。IKW50N120CS7XKSA1的TO-247封装体积紧凑,适配充电模块的狭小安装空间;低导通压降与开关损耗可降低充电过程中的能量损耗,提升充电效率;内置二极管的软恢复特性可减少电磁辐射,符合车载电子的EMC标准。同时,无铅无卤素设计满足车载环保要求。

4. 不间断电源(UPS)

UPS作为应急供电设备,需在电网断电时快速切换至电池供电模式,对器件的响应速度与可靠性要求苛刻。该产品26ns的开通延迟时间可实现供电模式的快速切换,保障负载供电连续性;150A的峰值脉冲电流可适配负载启动时的瞬时功率需求,避免过载损坏。在长时备份场景中,低导通损耗可减少电池能量消耗,延长备用供电时间。

四、行业应用

1. 工业自动化

作为工业自动化的核心器件,该产品广泛应用于伺服电机驱动、工业机器人关节控制、数控设备主轴驱动等场景。其高可靠性与宽温适配性可应对工厂车间的复杂工况(如高温、粉尘),低损耗特性可降低设备能耗,符合工业节能要求。此外,在工业加热、焊接设备中,其高功率损耗(428W)与快速开关特性可实现精准的功率调节,提升加工精度。

2. 新能源

在新能源领域,该产品主要适配小型光伏逆变器(功率范围5kW-15kW)、家用储能系统及电动汽车辅助充电设备。1200V电压等级适配光伏组件串联后的高压输出,低转换损耗可提升光伏发电的利用率;在电动汽车舱内充电模块中,其紧凑封装与低EMI特性可适配车载环境要求,支持快充场景下的高效能量转换。

3. 消费电子与车载电子

消费电子领域中,其主要应用于大功率舱内无线充电(如车载手机无线充电、无人机充电座),紧凑封装与环保特性适配消费产品的设计需求;车载电子领域,除无线充电外,还可用于车载空调压缩机驱动、车载逆变器等场景,高可靠性可保障行车过程中的设备稳定运行,符合汽车电子的严苛质量标准。

4. 应急电源与电力保障

在UPS、应急照明电源、通信基站备用电源等领域,该产品的快速响应与短路保护特性可保障供电切换的可靠性,避免因断电导致的设备故障或数据丢失。尤其是在通信基站场景中,宽温范围可适配不同地域的户外环境(如高温地区、寒冷地区),降低维护成本。

五、选型建议

英飞凌IKW50N120CS7XKSA1凭借TRENCHSTOP™ IGBT7技术带来的低损耗、高可靠性优势,以及TO-247封装的通用性,成为中高压、中功率场景的优选器件,其核心竞争力体现在“高效节能+稳定可靠+环保适配”三大维度,可满足工业、新能源、消费电子等多行业的应用需求。

应用选型建议:

1)根据实际功率需求,合理搭配散热方案,当功率超过20kW时建议采用多器件并联设计;

2)门极驱动电路需匹配5.7V阈值电压,避免误触发或驱动不足;

3)在高温或高湿环境中,建议增加封装防护措施,提升长期运行可靠性。

未来随着工业4.0与新能源产业的持续发展,该产品在高精度控制与高效能量转换场景中的应用潜力将进一步释放。

六、供应链服务

作为英飞凌产品的现货服务商,芯智云城不仅能为客户提供稳定的IKW50N120CS7XKSA1库存供应,更以深厚的行业经验和技术能力,助力客户加速产品落地,在市场竞争中占据优势地位。

如需获取相关资料,可立即查看英飞凌官网或者芯智云城(www.superic.com) 获取 IKW50N120CS7XKSA1更多信息。



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