technical information. Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

Technische Information / technical information Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module TT425N Key Parameters VDRM / VRRM 1200 V - 1800 ...
Author: Lucas Maurer
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Technische Information / technical information Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

TT425N

Key Parameters VDRM / VRRM

1200 V - 1800 V

ITAVM

471 A (TC=85 °C)

ITSM

14500 A

VT0

0,9 V

rT

0,35 mΩ

RthJC

0,065 K/W

Base plate

60 mm

Weight

1500 g

For type designation please refer to actual short form catalog http://www.ifbip.com/catalog Merkmale

Features

 Druckkontakt-Technologie für hohe Zuverlässigkeit



Pressure contact technology for high reliability

 Advanced Medium Power Technology (AMPT)



Advanced Medium Power Technology (AMPT)

 Industrie-Standard-Gehäuse  Elektrisch isolierte Bodenplatte

 

Industrial standard package Electrically insulated base plate

Typische Anwendungen

Typical Applications

       

       

Sanftanlasser Gleichrichter für Antriebsapplikationen Kurzschließer-Applikationen Leistungssteller Gleichrichter für UPS Batterieladegleichrichter Statische Umschalter Bypass-Schalter

content of customer DMX code serial number SAP material number Internal production order number datecode (production year) datecode (production week)

Date of Publication 2014-04-23

DMX code digit 1..5 6..12 13..20 21..22 23..24

Soft starter Rectifier for drives applications Crowbar applications Power controllers Rectifiers for UBS Battery chargers Static switches Bypass swich

DMX code digit quantity 5 7 8 2 2

Revision: 3.1

TT

TD

www.ifbip.com [email protected]

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Technische Information / technical information Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

TT425N

TT425N Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung Tvj = -40°C... Tvj max repetitive peak forward off-state and reverse voltages

TD425N VDRM,VRRM 1200 1400

1600 V 1800 V

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

Tvj = -40°C... Tvj max

VDSM

1200 1400

1600 V 1800 V

Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage

Tvj = +25°C... Tvj max

VRSM

1300 1500

1700 V 1900 V

Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert maximum RMS on-state current

ITRMSM

800 A 471 A

Dauergrenzstrom average on-state current

TC = 85°C

ITAVM

Stoßstrom-Grenzwert surge current

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

ITSM

Grenzlastintegral I²t-value

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

I²t

Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current

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

(diT/dt)cr

120 A/µs

Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage

Tvj = Tvj max, vD = 0,67 VDRM 6.Kennbuchstabe / 6th letter F

(dvD/dt)cr

1000 V/µs

Charakteristische Werte / Characteristic values Durchlaßspannung on-state voltage

Tvj = Tvj max , iT = 1500A

vT

max.

1,5 V

Schleusenspannung threshold voltage

Tvj = Tvj max

V(TO)

max.

0,9 V

Ersatzwiderstand slope resistance

Tvj = Tvj max

rT

max.

0,35 mΩ

Zündstrom gate trigger current

Tvj = 25°C, vD = 12V

IGT

max.

250 mA

Zündspannung gate trigger voltage

Tvj = 25°C, vD = 12V

VGT

max.

1,5 V

Nicht zündender Steuerstrom gate non-trigger current

Tvj = Tvj max , vD = 12V 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 = 12V, RA = 1Ω

IH

max.

300 mA

Einraststrom latching current

Tvj = 25°C, vD = 12V, RGK ≥ 10Ω iGM = 1A, diG/dt = 1A/µs, tg = 20µs

IL

max.

1500 mA

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

Tvj = Tvj max vD = VDRM, vR = VRRM

iD, iR

max.

100 mA

Zündverzug gate controlled delay time

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

tgd

max.

prepared by: HR approved by: ML

Date of Publication 2014-04-23

14500 A 12500 A 1051000 A²s 781000 A²s

4 µs

date of publication: 2014-04-23 revision:

Revision: 3.1

3.1

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Technische Information / technical information Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time

TT425N Tvj = Tvj max, iTM = ITAVM vRM = 100 V, vDM = 0,67 VDRM dvD/dt = 20 V/µs, -diT/dt = 10 A/µs 5.Kennbuchstabe / 5th letter O

tq

RMS, f = 50 Hz, t = 1min RMS, f = 50 Hz, t = 1sec

VISOL

Thermische Eigenschaften Isolations-Prüfspannung insulation test voltage

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

Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink

typ.

3,0 kV 3,6 kV

pro Modul / per Module, Θ = 180° sin RthJC pro Zweig / per arm, Θ = 180° sin pro Modul / per Module, DC pro Zweig / per arm, DC

max. max. max. max.

pro Modul / per Module pro Zweig / per arm

max. max.

Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature

RthCH

0,0325 0,0650 0,031 0,062

K/W K/W K/W K/W

0,01 K/W 0,02 K/W 125 °C

Tvj max

Mechanische Eigenschaften

250 µs

Betriebstemperatur operating temperature

Tc op

-40...+125 °C

Lagertemperatur storage temperature

Tstg

-40...+130 °C

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

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Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Innere Isolation internal insulation

Basisisolierung (Schutzklasse 1, EN61140) Basic insulation (class 1, IEC61140)

Anzugsdrehmoment für mechanische Anschlüsse mounting torque

Toleranz / Tolerance ± 15%

M1

6

Nm

Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsse terminal connection torque

Toleranz / Tolerance ± 10%

M2

12

Nm

Steueranschlüsse control terminals

DIN 46 244

Gewicht weight

Schwingfestigkeit vibration resistance

typ.

1500 g 19 mm

f = 50 Hz file-No.

Date of Publication 2014-04-23

A 2,8 x 0,8 G

Kriechstrecke creepage distance

AlN

Revision: 3.1

50 m/s² E 83335

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Technische Information / technical information d

Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

1

2 4 5

3 7 6

TT

Date of Publication 2014-04-23

TT425N

1

2

3

4 5

TD

Revision: 3.1

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Technische Information / technical information Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

TT425N

Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes ZthJC für DC Analytical elements of transient thermal impedance ZthJC for DC Pos. n

1

2

3

4

5

Rthn [K/W]

0,0221

0,0223

0,0114

0,00486

0,00137

τn [s]

3,12

0,56

0,101

0,0086

0,00076

Z thJC 

Analytische Funktion / Analytical function:

6

7

n max



–t

R thn 1 - e

n

n=1

Erhöhung des Zth DC bei Sinus und Rechteckströmen mit unterschiedlichen Stromflusswinkeln Θ Rise of Zth DC for sinewave and rectangular current with different current conduction angles Θ ΔZth Θ rec / ΔZth Θ sin

Θ = 180°

Θ = 120°

Θ = 90°

Θ = 60°

Θ = 30°

ΔZth Θ rec [K/W]

0,00471

0,00766

0,00995

0,01370

0,02127

ΔZth Θ sin [K/W]

0,00277

0,00396

0,00553

0,00841

0,01586

Zth Θ rec = Zth DC + Zth Θ rec Zth Θ sin = Zth DC + Zth Θ sin

Date of Publication 2014-04-23

Revision: 3.1

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Technische Information / technical information Diagramme

Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

TT425N

0,07 0,06

Z(th)JC [K/W]

0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,001

0,01

0,1

1

t [s]

10

100

Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z thJC = f(t)

Durchgangsverluste Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ 100

10

d c

vG [V]

b

Tvj = -40 C

Tvj max = +125 C

1

Tvj = +25 C

a

0,1

10

100

1000

iG [mA]

10000

100000

Steuercharakteristik vG = f (iG) mit Zündbereichen für VD = 12 V Gate characteristic vG = f (iG) with triggering area for VD = 12 V Höchstzulässige Spitzensteuerverlustleistung / Maximum rated peak gate power dissipation PGM = f (tg) : a - 40W/10ms

Date of Publication 2014-04-23

b - 80W/1ms

c - 100W/0,5ms

Revision: 3.1

d - 150W/0,1ms

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Technische Information / technical information Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

TT425N

1000 DC

PTAV [W]

900 800

180 rec 180 sin 120 rec

700 90 rec

600

60 rec

500

Q = 30 rec

400 300

Gehäusetemperatur bei Rechteck

200 100 0 0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

ITAV [A] Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV) Strombelastung je Zweig / Current load per arm Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately) Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ

140 120

TC [°C]

100 80 60 180 sin

40

Q == 30 30 rec rec Q

60 rec

90 rec 120 rec

180 rec

DC

20 0

100

200

300

400

500 ITAVM [A]

600

700

800

900

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(ITAVM) Strombelastung je Zweig / Current load per arm Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately) Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

Date of Publication 2014-04-23

Revision: 3.1

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Technische Information / technical information

P tot [W]

Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

TT425N

3500

B2

RthCA [K/W] 3000

ID

0,02

0,05

+

0,08

~ 2500 0,12 2000

R-Last R-load

-

L-Last L-load

0,15

0,20

1500

0,25 0,30 1000

0,40 0,60

500

1,00 2,00

0 10

30

50

70

90

0

110

200

400

600

800

1000

1200

I D [A]

T A [°C]

Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current I D B2- Zweipuls-Brückenschaltung / Two-pulse bridge circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot Parameter: Wärmewiderstand pro Element zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance per chip cases to ambient RthCA

P tot [W]

4500 0,08

4000

R thCA [K/W]

B6

ID

0,06

+

0,10

3~

3500 0,12 3000

-

0,15

2500 0,20 2000

0,25 0,30

,

1500 0,40 1000 500

0,60 1,00 2,00 2,00

0 10

30

50

70

90

110

0

200

400

600

T A [°C]

800

1000

1200

1400

1600

ID [A]

Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current I D B6- Sechspuls-Brückenschaltung / Six-pulse bridge circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P tot Parameter: Wärmewiderstand pro Element zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance per chip cases to ambient RthCA

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Technische Information / technical information Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

TT425N

P tot [W]

1600

0,08

1400

W 1C ~

R thCA K/W]

0,06

IRMS

0,10 1200

0,12 ~

1000

0,15

800

0,20 0,25

600

0,30 0,40

400

0,60 200

1,00 2,00 2,00

0 10

30

50

70

90

0

110

200

400

TA [°C]

600 I RMS [A]

800

1000

1200

800

1000

1200

Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS W1C - Einphasen-Wechselwegschaltung / Single-phase inverse parallel circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P tot Parameter: Wärmewiderstand pro Element zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance per chip cases to ambient RthCA 4500 0,05

P tot [W]

0,08

R thCA [K/W]

~

W 3C ~

~ IRMS

4000 0,10

3500 3000 2500 2000

0,12

~

~

~

0,15 0,20 0,25 0,30

1500 1000 500

0,40

0,60 1,00 2,50 2,50

0 10

30

50

70

90

110

0

T A [°C]

200

400

600 I RMS [A]

Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS W3C - Dreiphasen-Wechselwegschaltung / Three-phase inverse parallel circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P tot Parameter: Wärmewiderstand pro Element zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance per chip cases to ambient RthCA

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Revision: 3.1

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TT425N

10000

Qr [µAs]

iTM = 2000A

1000A 500A 200A

100A 50A

1000

20A

100 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

10.000 a

IT(OV)M [A]

8.000

TA = 35 C 6.000

4.000

2.000 TA = 45 C

b

0 0,01

0,1

1

t [s] Grenzstrom / Maximum overload on-state current IT(OV)M = f(t), vRM = 0,8 VRRM a: Leerlauf / No-load conditions b: nach Belastung mit ITAVM / after load with ITAVM TA = 35°C, verstärkte Luftkühlung / Forced air cooling Kühlkörper / Heatsink type: KM17 (Papst 4650) TA = 45°C, Luftselbstkühlung / Natural air cooling Kühlkörper / Heatsink type: KM17 (120W)

Date of Publication 2014-04-23

Revision: 3.1

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TT425N

Nutzungsbedingungen Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschließlich für technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die Beurteilung der Eignung dieses Produktes für Ihre Anwendung sowie die Beurteilung der Vollständigkeit der bereitgestellten Produktdaten für diese Anwendung obliegt Ihnen bzw. Ihren technischen Abteilungen. In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, für die wir eine liefervertragliche Gewährleistung übernehmen. Eine solche Gewährleistung richtet sich ausschließlich nach Maßgabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden für das Produkt und dessen Eigenschaften keinesfalls übernommen. Sollten Sie von uns Produktinformationen benötigen, die über den Inhalt dieses Produktdatenblatts hinausgehen und insbesondere eine spezifische Verwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung. Für Interessenten halten wir Application Notes bereit. Aufgrund der technischen Anforderungen könnte unser Produkt gesundheitsgefährdende Substanzen enthalten. Bei Rückfragen zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung. Sollten Sie beabsichtigen, das Produkt in gesundheits- oder lebensgefährdenden oder lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir für diese Fälle - die gemeinsame Durchführung eines Risiko- und Qualitätsassessments; - den Abschluss von speziellen Qualitätssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame Einführung von Maßnahmen einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Maßnahmen abhängig machen. Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben. Inhaltliche Änderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten.

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to perform joint Risk and Quality Assessments; the conclusion of Quality Agreements; to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on the realization of any such measures.

If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers. Changes of this product data sheet are reserved.

Date of Publication 2014-04-23

Revision: 3.1

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