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N Datenblatt / Data sheet Netz-Thyristor Phase Control Thyristor T 1509 N 12...18 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässig...
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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung Tvj = -40°C... Tvj max Kenndaten repetitive peak forward off-state and reverse voltages

ElektrischeT Eigenschaften = -40°C... T

Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage

vj

Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage

vj max

Tvj = +25°C... Tvj max

Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert maximum RMS on-state current

VDRM,VRRM 1200 1600

1400 V 1800 V

VDSM

1200 1600

1400 V 1800 V

VRSM

1300 1700

1500 V 1900 V

ITRMSM

3500 A 1500 A 2228 A

Dauergrenzstrom average on-state current

TC = 85 °C TC = 54 °C

ITAVM

Stoßstrom-Grenzwert surge current

Tvj = 25 °C, tP = 10 ms Tvj = Tvj max, tP = 10 ms

ITSM

Grenzlastintegral I²t-value

Tvj = 25 °C, tP = 10 ms Tvj = Tvj max, tP = 10 ms

I²t

Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current

DIN IEC 747-6 f = 50 Hz, iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs

(diT/dt)cr

Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage

Tvj = Tvj max, vD = 0,67 VDRM 5.Kennbuchstabe / 5th letter F

(dvD/dt)cr

Charakteristische Werte / Characteristic values Durchlaßspannung on-state voltage

Tvj = Tvj max , iT = 7 kA Tvj = Tvj max , iT = 1,5 kA

vT

Schleusenspannung threshold voltage

Tvj = Tvj max

V(T0)

Ersatzwiderstand slope resistance

Tvj = Tvj max

rT

Durchlaßkennlinie on-state characteristic

Tvj = Tvj max

v T = A + B ⋅ i T + C ⋅ Ln ( i T + 1) + D ⋅

39000 A 1) 33500 A 7606 10³ A²s 5611 10³ A²s

1000 V/µs

max. max.

2,10 V 1,13 V 0,9 V 0,15 mΩ

A= B= C= D=

iT

200 A/µs

3,027E-01 1,696E-04 9,303E-02 -2,552E-03

Zündstrom gate trigger current

Tvj = 25°C, vD = 6 V

IGT

max.

250 mA

Zündspannung gate trigger voltage

Tvj = 25°C, vD = 6 V

VGT

max.

2 V

Nicht zündender Steuerstrom gate non-trigger current

Tvj = Tvj max , vD = 6 V Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM

IGD

max. max.

10 mA 5 mA

Nicht zündende Steuerspannung gate non-trigger voltage

Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM

VGD

max.

0,2 V

Haltestrom holding current

Tvj = 25°C, vD = 6 V, RA = 5 Ω

IH

max.

500 mA

Einraststrom latching current

Tvj = 25°C, vD = 6 V, RGK ≥ 10 Ω IL iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs, tg = 20 µs

max.

2500 mA

Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom forward off-state and reverse current

Tvj = Tvj max vD = VDRM, vR = VRRM

iD, iR

max.

150 mA

Zündverzug gate controlled delay time

DIN IEC 747-6 Tvj = 25 °C,iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs

tgd

max.

4 µs

1) Gehäusegrenzstrom 36 kA (50 Hz Sinushalbwelle). / peak case non-rupture current 36 kA (50 Hz sinusoidal half-wave). prepared by: Zellerhoff approved by: J. Novotny

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date of publication:

13.02.01

revision:

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time

Tvj = Tvj max, iTM = ITAVM

= 100 V, v = 0,67 V ThermischevdvEigenschaften /dt = 20 V/µs, -di /dt = 10 A/µs / 4 letter O Mechanische4.Kennbuchstabe Eigenschaften RM

D

Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case

Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink

DM

tq

DRM

T th

typ.

Kühlfläche / cooling surface beidseitig / two-sided, θ = 180°sin beidseitig / two-sided, DC Anode / anode, θ = 180°sin Anode / anode, DC Kathode / cathode, θ = 180°sin Kathode / cathode, DC

RthJC

Kühlfläche / cooling surface beidseitig / two-sided einseitig / single-sided

RthCH

240

µs

max. max. max. max. max. max.

0,0184 0,017 0,0344 0,033 0,0364 0,035

max. max.

0,0025 °C/W 0,005 °C/W 125 °C

°C/W °C/W °C/W °C/W °C/W °C/W

Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature

Tvj max

Betriebstemperatur operating temperature

Tc op

-40...+125 °C

Lagertemperatur storage temperature

Tstg

-40...+150 °C

Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage case, see annex

Seite 3 page 3

Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Anpresskraft clamping force

F

Gewicht weight

G

24...56 typ.

600

Kriechstrecke creepage distance

kN g

32 mm

Feuchteklasse humidity classification

DIN 40040

Schwingfestigkeit vibration resistance

f = 50 Hz

C 50 m/s²

Mit diesem Datenblatt werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Sie gilt in Verbindung mit den zugehörigen technischen Erläuterungen. This data sheet specifies semiconductor devices, but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging technical notes.

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

Maßbild

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18 Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thJC für DC Analytical elements of transient thermal impedance Z thJC for DC

R,T – Werte

Pos. n

1

2

3

4

5

6

beidseitig two-sided

Rthn [°C/W]

0,00022

0,0011

0,00102

0,00283

0,00608

0,00575

τn [s]

0,00136

0,00306

0,0139

0,0662

0,512

1,49

anodenseitg anode-sided

Rthn [°C/W]

0,00065

0,0019

0,00239

0,00381

0,00425

0,02

τn [s]

0,0016

0,0091

0,0791

0,26

1,736

7,21

kathodenseitig cathode-sided

Rthn [°C/W]

0,00055

0,00206

0,00604

0,00551

0,02084

τn [s]

0,0014

0,00857

0,154

2,58

7,007

Z thJC =

Analytische Funktion / Analytical function:

Kühler heatsink

Pos. n

1

2

3

natural air-cooling

Rthn [°C/W]

0,00136

0,02464

0,204

PAV = 400 W

τn [s]

1,91

11,5

1221

Kühler heatsink

-t

τn

4

5

6

7

Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA

K 0,048 F

verstärkte Luftkühlung

Σ

n=1

Rthn 1− e

Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA

K0.05F

natürliche Luftkühlung

nmax

7

Pos. n

1

2

3

forced air-cooling

Rthn [°C/W]

0,00164

0,02496

0,0284

vL = 120 l/s

τn [s]

2,11

12

198

Analytische Funktion / Analytical function:

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4

Z thCA =

5

6

nmax

ΣR

n=1

thn

1− e

7

-t

τn

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

Diagramme 10.000

Durchlasskennlinie 9.000

8.000

7.000

iT [A]

6.000

5.000

4.000

3.000

2.000

1.000

0 0,5

1

1,5

2

2,5

vT [V]

Grenzdurchlaßkennlinie / Limiting on-state characteristic iT = f(vT) Tvj = Tvj max

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18 Durchlassverluste bei Sinus

4.000

180° 120°

0

Θ

90° 60°

3.000

PTAV [W]

Θ = 30°

2.000

1.000

0 0

500

1000

1500

2000

2500

ITAV [A]

Durchlaßverlustleistung / On-state power loss PTAV = f(ITAV) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Tc bei Sinus

Beidseitige Kühlung

Θ

0

120

TC [°C]

100

80

60

40

Θ = 30°

60°

90°

120°

180°

20 0

500

1000

1500

2000

2500

ITAVM [A]

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Anodenseitige Kühlung Θ

0 120

T C [°C]

100

80

60

40

60°

Θ = 30°

120°

90°

180°

20 0

500

1000

1500

2000

ITAVM [A]

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Kathodenseitige Kühlung 0

Θ

120

T C [°C]

100

80

60

40

60°

Θ = 30°

90°

120°

180°

20 0

500

1000

1500

2000

ITAVM [A]

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Ta bei Sinus Natürliche Kühlung Θ

0 120

TA [°C]

100

80

60

90°

40

120° 180° Θ = 30°

60°

20 0

100

200

300

400

500

ITAVM [A]

Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature TA = f (ITAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Luftselbstkühlung / Natural air-cooling Kühlkörper / Heatsink: K0.05F Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Verstärkte Kühlung Θ

0 120

TA [°C]

100

80

60

40

Θ = 30°

60°

90°

120°

180°

20 0

200

400

600

800

1000

1200

ITAVM [A]

Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature TA = f (ITAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Verstärkte Luftkühlung / Forced air-cooling Kühlkörper / Heatsink: K0.05F, VL = 120 l/s Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor 5.000

T 1509 N 12...18 Durchlassverluste bei Rechteck

4.500

0

DC

Θ 180°

4.000 120° 90°

3.500 60°

PTAV [W]

3.000

Θ = 30 °

2.500

2.000

1.500

1.000

500

0 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

ITAV [A]

Durchlaßverlustleistung / On-state power loss PTAV = f(ITAV) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Tc bei Rechteck

Beidseitige Kühlung 0 120

Θ

TC [°C]

100

80

60

40

Θ = 30°

60°

90°

120°

180°

DC

20 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

ITAVM [A]

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Anodenseitige Kühlung Θ

0 120

T C [°C]

100

80

60

40

Θ = 30°

60°

90° 120°

DC

180°

20 0

500

1000

1500

2000

2500

ITAVM [A]

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Kathodenseitige Kühlung 0

Θ

120

T C [°C]

100

80

60

40

Θ = 30°

60°

90° 120°

180°

DC

20 0

500

1000

1500

2000

2500

ITAVM [A]

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Ta bei Rechteck

Natürliche Kühlung Θ

0 120

T A [°C]

100

80

60°

60

90°

120°

40

180° Θ = 30°

DC

20 0

100

200

300

400

500

ITAVM [A]

Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature TA = f (ITAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Luftselbstkühlung / Natural air-cooling Kühlkörper / Heatsink: K0.05F Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

140

Verstärkte Kühlung Θ

0 120

TA [°C]

100

80

60

40

Θ = 30°

60°

600

800

90° 120°

180°

DC

20 0

200

400

1000

1200

1400

ITAVM [A] Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature TA = f (ITAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Verstärkte Luftkühlung / Forced air-cooling Kühlkörper / Heatsink: K0.05F, VL = 120 l/s Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

20.000

Überstrom

Natürliche Kühlung 18.000

16.000

14.000

I T (OV) [A]

12.000

I TAV (vor) = 0A 80 A 140 A 200 A 240 A 270 A

10.000

8.000

6.000

4.000

2.000

0 0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

t [s]

Überstrom / Overload on-state current IT(OV) = f(t) Beidseitige natürliche Kühlung / Natural two-sided cooling K0.05F Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current ITAV(vor)

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

Verstärkte Kühlung 20.000 18.000

16.000

I TAV (vor) = 0A 250 A 450 A 600 A 700 A 800 A

14.000

I T (OV) [A]

12.000

10.000

8.000

6.000

4.000

2.000

0 0,01

0,1

1

10

100

1000

10000

t [s]

Überstrom / Overload on-state current IT(OV) = f(t) Beidseitige verstärkte Kühlung / Forced two-sided cooling K0.05F TA = 35°C, VL = 120 l/s Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current ITAV(vor)

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

6000 20 s

I TINT [A], I TAV(vor) = 0

4000

3000

ITAV(vor) [A] =270 240

Aussetzbetrieb

4s

5000

140

80

0

1 min 1s 4 min 0,4 s

10 min 2000

200

SD

40 min

ED

2h

SD = 0,1

1000

I TINT ITAV(vor)

0 0,1

1

ED [%]

10

100

0

1000

2000

3000

4000 ITINT [A]

5000

6000

Höchstzulässiger Durchlaßstrom bei Aussetzbetrieb Maximum allowable on-state current during intermittent operation ITINT = f(ED) Beidseitige natürliche Kühlung / Natural two-sided cooling K0.05F TA = 45°C Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current ITAV(vor) , Spieldauer / Cycle duration SD 7000

ITAV(vor) [A] =900

4s 6000

I TINT [A], I TAV(vor) = 0

5000

20 s

800

700

500

300

0

1s 0,4 s

1 min

4000 4 min 3000

SD = 0,1 10 min

2000

SD

40 min

ED

2h I TINT

1000 ITAV(vor)

0 0,1

1

ED [%]

10

100

0

1000

2000

3000 4000 ITINT [A]

5000

6000

7000

Höchstzulässiger Durchlaßstrom bei Aussetzbetrieb Maximum allowable on-state current during intermittent operation ITINT = f(ED) Beidseitige verstärkte Kühlung / Forced two-sided cooling K0.05F TA = 35°C, VL = 120 l/s Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current ITAV(vor) , Spieldauer / Cycle duration SD

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

26.000

Grenzstrom 24.000 a 22.000

20.000 TA = 35 °C v L =120l/s

18.000

I T(OV)M [A]

16.000 b

14.000

12.000

TA = 45 °C

10.000

8.000

6.000

4.000

2.000

0 0,01

0,1

1

10

t [s]

Grenzstrom / Maximum overload on-state current IT(OV)M = f(t), vRM = 0,8 VRRM Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling K0.05F Belastung aus / Surge current occurs: a - Leerlauf / No-load conditions b - Betrieb mit Dauergrenzstrom / During operation at max. average on-state current ITAVM

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

100

Steuercharakteristik

c 10 b

1

Tvj = -40°C

Tvj = +125°C

Tvj = +25°C

vG [V]

a

0,1 10

100

1000

10000

iG [mA]

Steuercharakteristik vG = f (iG) mit Zündbereichen für VD = 6 V Gate characteristic vG = f (iG) with triggering area for VD = 6 V Höchstzulässige Spitzensteuerverlustleistung / Maximum rated peak gate power dissipation PGM = f (tg) : a - 20 W/10ms

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b - 40 W/1ms

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c - 60 W/0,5ms

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Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

1000

Zündverzug

tgd [µs]

100

10

b a 1

0,1 0,01

0,1

1

10

iGM [A]

Zündverzug / Gate controlled delay time tgd = f(iGM) Tvj = 25°C, diG/dt = iGM/1µs a - maximaler Verlauf / Limiting characteristic b - typischer Verlauf /Typical characteristic

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18 Sperrverzögerungsladung

10000

8000 iTM = 2000A

1000A

Qr [µAs]

6000

500A

4000

200A

2000 100A

0 1

10

100

-di/dt [A/µs]

Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Qr = f(-di/dt) Tvj=Tvjmax, vR=0,5 VRRM, VRM=0,8 VRRM Parameter: Durchlaßstrom / On-state current iTM

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

0,025

Trans. Wärmewid. bei Sinus Beidseitige Kühlung 0

Θ= 30°

Θ

60°

0,020

90° 120° 180°

Z (th) JC [°C/W]

0,015

0,010

0,005

0,000 0,01

0,1

1

10

t [s]

Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z(th)JC = f(t) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

0,040

Anodenseitige Kühlung 0

Θ= 30° 60° 90° 120° 180°

Θ

Z (th) JC [°C/W]

0,030

0,020

0,010

0,000 0,01

0,1

1

10

100

t [s]

Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z(th)JC = f(t) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

Kathodenseitige Kühlung 0,040

Θ= 30°

0

Θ

60° 90° 120° 180°

Z (th) JC [°C/W]

0,030

0,020

0,010

0,000 0,01

0,1

1

10

100

t [s]

Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z(th)JC = f(t) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

0,025

Θ= 30°

Trans. Wärmewid. bei Rechteck Beidseitige Kühlung 0

60°

Θ

90°

0,020

120° 180° DC

Z (th) JC [°C/W]

0,015

0,010

0,005

0,000 0,001

0,01

0,1

1

10

t [s]

Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z(th)JC = f(t) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

Anodenseitige Kühlung 0,040

0

Θ= 30°

Θ

60° 90° 120° 180° DC

Z (th) JC [°C/W]

0,030

0,020

0,010

0,000 0,001

0,01

0,1

1

10

100

t [s]

Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z(th)JC = f(t) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Netz-Thyristor Phase Control Thyristor

T 1509 N 12...18

Kathodenseitige Kühlung 0,040

0

Θ 30° 60° 90° 120° 180°

Θ

DC

Z (th)JC [°C/W]

0,030

0,020

0,010

0,000 0,001

0,01

0,1

1

10

100

t [s]

Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z(th)JC = f(t) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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