上海贝岭650V80A IGBT在光伏逆变器上的应用

上海贝岭IGBT单管BLG80T65FDH7，额定电流80A，耐压650V，对目前主流户用光伏逆变器拓扑Heric等都有很好的匹配， 同时也适用于三相NPC1和NPC2(横管)的应用。

表1  主流光伏逆变拓扑

上海贝岭BLG80T65FDH7采用新一代微沟槽多层场截止IGBT技术，通过微沟槽结构增加载流子注入效率，优化导通压降；场截止层加速关断时的载流子抽取，降低开关损耗；多层场截止结构提高高温稳定性；同时内部采用超快速软恢复二极管进行反并联。技术特性精准匹配光伏逆变器对高效、高频、高可靠性的需求。

性能特点：

• 优化开通损耗和关断损耗，开关频率高

• 低导通压降Vce(sat)，减小器件的导通损耗

• Vce(sat)正温度系数，易于并联使用

• 高BVces耐压能力

• 低VF和快软恢复二极管

• HV-H3TRB加严可靠性验证，保证极端运行环境下使用寿命

• 符合175℃结温的工业级和车规级考核标准

4.1 效率优势——低饱和压降Vce(sat)

光伏应用中IGBT的导通损耗占总损耗比例较大，影响导通损耗的主要参数为VCE(sat)，常温25℃和高温175℃下贝岭BLG80T65FDH7导通压降达到国际大厂水平，且比竞品略低。且随着结温上升，VCE(sat)正温度系数，有利于解决并联应用中的均流和热平衡问题。

图4.1 VGE=15V 饱和压降对比

4.2 动态性能升级——低开关损耗

在光伏逆变应用中，单管IGBT一般设计工作在20kHz左右，并且有高频化的趋势，因此降低IGBT开关损耗也尤为重要，上海贝岭BLG80T65FDH7降低导通压降，同时优化了开关损耗，如图4.2所示， BLG80T65FDH7开启损耗和竞品相差不大，关断损耗比竞品略低，总开关损耗略小于竞品，性能达到国际大厂 S5系列水平。

图4.2 IGBT开关损耗对比

4.3 IGBT合封二极管——较低VF 和Qrr

BLG80T65FDH7合封较低VF的二极管，有利于降低二极管续流过程的导通损耗。如表2所示，贝岭IGBT合封二极管VF和竞品相差不大。

表2   IGBT合封二极管压降对比

相同测试条件下，BLG80T65FDH7合封二极管 Qrr比竞品更小，在高频应用中损耗更小，更有优势。

图4.3 IGBT合封二极管Qrr对比

4.4 温升表现良好——板级温升测试

上海贝岭BLG80T65FDH7基于优异的器件设计，各项参数和功率器件国际大厂I公司接近，部分参数更优，为光伏应用通过系统测试提供了保障。如图4.4，在常温环境下，上海贝岭BLG80T65FDH7和I公司产品在10kW光伏逆变平台测试，壳温基本一致，产品性能满足客户的需求。

图4.4 IGBT壳温对比