IHW40N120R5 — Infineon 1.2kV / 80A IGBT（TO-247-3）产品概述

一、产品简介

IHW40N120R5 是英飞凌（Infineon）面向中高压开关应用的功率IGBT器件，封装为常见的 TO-247-3，设计用于工业逆变器、开关电源、电机驱动和电能变换等场景。器件兼顾较高的击穿电压与良好的导通/开关特性，适合对耐压和开关损耗有较高要求的设计。

二、主要电气参数（典型/额定）

• 集射极击穿电压 VCES：1.2 kV
• 集电极电流 Ic（额定）：80 A
• 耗散功率 Pd（TC 基准）：394 W
• 集射极饱和电压 VCE(sat)：1.85 V @ Ic=40 A, VGE=15 V
• 栅极阈值电压 VGE(th)：5.1 V @ IG=1 mA
• 栅极总电荷 Qg：310 nC @ VGE=15 V
• 输入电容 Cies：2.37 nF
• 输出电容 Coes：70 pF
• 反向传输电容 Cres：60 pF
• 正向脉冲电流 Ifm：120 A（脉冲能力）
• 关断延迟 Td(off)：420 ns
• 关断能量损耗 Eoff：1.6 mJ
• 工作温度范围：-40 ℃ ~ +175 ℃

以上参数用于选型与热/电设计时的计算基准，实际电路中请参考器件数据手册中的曲线与表格。

三、性能特点与设计要点

• 高耐压：1.2 kV 的耐压等级适合中高压电能变换（例如 600–1200 V 直流侧拓扑）。
• 中等导通损耗与开关性能：VCE(sat)≈1.85 V @40 A，结合 Eoff=1.6 mJ，体现了在导通电阻与开关损耗间的平衡，适合频率不极高但注重效率的转换器。
• 较大的栅极电荷（Qg=310 nC @15 V）：需要匹配有足够驱动能力的门极驱动器和合适的门极电阻，才能在目标开关速度与抑制振铃之间取得平衡。
• 电容特性（Cies/Coes/Cres）：在设计驱动和 EMI 抑制、软启动及共模/差模滤波时必须考虑这些寄生电容对 dv/dt、开关过冲和回路影响。

四、封装与热管理

TO-247-3 封装便于安装在散热片或模块化冷却系统上。Pd=394 W 为器件在理想散热条件（TC）下的耗散能力，实际系统中需通过：

• 合理选择散热片/风冷或水冷，保证接触热阻最小；
• 使用合适的绝缘垫或导热胶（若需要电隔离）并注意热阻增量；
• 在高电流工作状态下注意结温上升对 VCE(sat)、开关损耗及寿命的影响。

五、典型应用

• 中高压逆变器与电机驱动（工业伺服、泵、风机等）
• 太阳能逆变器与储能转换器
• UPS、不间断电源系统和连续供电设备
• 高频开关电源与有源功率因数校正（PFC）拓扑（取决于工作频率与损耗容忍度）
• 电焊机、感应加热等功率电子负载

六、使用建议与注意事项

• 栅极驱动：推荐以 15 V 左右的门极驱动电压（Qg 给出为 15 V 条件），并配合合适的门极电阻以兼顾开关损耗与电压振荡。
• 软关断/吸收：考虑 Eoff 与开关回路能量，必要时采用 RC 吸收、缓冲或外加箝位器件以保护器件。
• 浪涌与保护：利用合适的过流保护、短路检测和热关断策略，避免长时间过载或反复冲击脉冲。
• 布局注意：尽量缩短功率回路路径、优化寄生电感，减少 EMI 与开关应力。

七、总结

IHW40N120R5 是一款面向中高压、较大电流场景的通用功率 IGBT，兼顾耐压与开关性能，适合多种工业电能转换应用。选型时应综合考虑栅极驱动能力、热设计与开关回路保护，以发挥器件的最佳性能与长期可靠性。欲获取更详细的典型特性曲线与绝对额定值，请参阅 Infineon 正式数据手册。