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6500V压装式门级注入增强型晶体管有助于增大直流输电系统和工业电机驱动的电压并减小其尺寸
东芝电子元件及存储装置株式会社（简称“东芝”）现已推出压装式门级注入增强型晶体管[1] “ST2000JXH35A”。该产品配备新开发的沟槽型门级注入增强型晶体管（IEGT）芯片，这种芯片适用于直流输电系统、工业电机驱动设备和静止同步补偿器（STATCOM）[2]等高压转换器。
近年来，为应对全球变暖问题，风能、太阳能和水力发电等可再生能源的应用日益广泛。这些发电厂通常离用电区域较远，导致长距离输电需求日益增长。
除了需降低长距离输电期间的输电损耗外，解决可再生能源输出波动问题也变得愈发重要。因此，相较于交流系统，直流输电系统因效率更高、更易于控制而日渐受到青睐。
新开发的沟槽型门级注入增强型晶体管（IEGT）芯片通过优化元胞结构，实现了高关断能力和高短路耐受能力。该产品已成功通过4500V电压下的关断和短路测试，适用于高压应用。
通过采用额定电压为6500V的ST2000JXH35A，直流输电系统中串联的器件数量可比使用额定电压为4500V的器件减少约33%[3]，从而有助于减轻设备重量，实现设备的整体小型化。因此，该产品可以降低建造和运输成本，尤其适用于成本高昂的海上换流站[4]。除了直流输电系统外，ST2000JXH35A还有助于在工业电机驱动设备和静止同步补偿器（STATCOM）等高压变流器中实现更高的电压和更紧凑的设计。
东芝将继续开发适用于高压转换器的压装式门级注入增强型晶体管，并扩大其产品线。
注：
[1]IEGT：门级注入增强型晶体管
[2]STATCOM：静止同步补偿器的缩写。这是一种自换相无功功率补偿器件，专门用于稳定电力系统中的电压并补偿无功功率。
假设用于±500 kV直流输电系统：
在3000V电压下使用额定电压为6500V的器件时，所需串联单元数为334个。
在2000V电压下使用额定电压为4500V的器件时，所需串联单元数为500个。
将串联单元数从500个减少至334个，预计可降低约33%。
[4]海上换流站：一种安装在海上的设施，用于收集、转换和输送海上风力发电厂产生的电力。
特点
- 高压器件：集电极-发射极额定电压VCES＝6500V
- 高关断能力：关断测试电压VCC＝4500V
- 高短路耐受能力：短路测试电压VCC＝4500V
应用
- 直流输电系统
- 工业电机驱动
- 静止同步补偿器（STATCOM）
主要规格
（在TC＝25°C条件下，除非另有规定）
| 器件型号 | ST2000JXH35A | |||
|---|---|---|---|---|
| 封装 | 2-168B1S | |||
| 绝对最大额定值 | 集电极-发射极电压VCES（V） | 6500 | ||
| 栅极-发射极电压VGES（V） | ±20 | |||
| 集电极电流（DC）IC（A） | Tf＝87°C | 2000 | ||
| 结温Tj（°C） | -40至125 | |||
| 电气特性 | 集电极-发射极饱和电压VCE(sat)（V） | IC＝2000A，VGE＝15V，Tj＝125°C | 典型值 | 2.80 |
| 开通损耗Eon（J） | VCC＝3600V，IC＝2000A，RG(on)＝2.0Ω，VGE＝±15V，Ls≃300nH，Tj＝125°C，Diode: 2000JXHH35 | 典型值 | 12.30 | |
| 关断损耗Eoff（J） | VCC＝3600V，IC＝2000A，RG(off)＝30Ω，VGE＝±15V，Ls≃300nH，Tj＝125°C | 典型值 | 15.60 | |
| 短路脉冲宽度tpsc（µs） | VCC＝4500V，RG(on)＝2.0Ω，RG(off)＝30Ω，VGE＝±15V，Ls≃150nH，Tj＝125°C | 最大值 | 10 | |
| 关断测试VSUS | VCC＝4500V，IC＝4000A，RG(off)＝30Ω，VGE＝±15V，Ls≃250nH，Tj＝125°C | - | ||
内部电路
应用电路示列
直流输电的模块化多电平转换器（MMC）
电机驱动的转换器和逆变电路
注：
本文所示应用电路仅供参考。
需要进行全面评估，特别是在量产设计阶段。
提供这些应用电路实例并不授予任何工业产权许可。
相关内容
应用说明
High-power device Press Pack IEGT(PPI) Application note (PDF: 2.15MB)
点击以下链接了解更多新产品信息。
ST2000JXH35A
点击以下链接了解东芝压装式门级注入增强型晶体管（PPI）的更多详情。
IEGT（PPI）
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