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1 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Gleichrichterdiode / Rectifierdiode Periodische Spitzensperrspannung T vj = - 40 C...T vj max V RRM 1600 V repetitive peak reverse voltage Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert (pro Element) I FRMSM 60 A RMS forward current (per chip) Ausgangsstrom T C = 100 C I d 105 A output current Stoßstrom-Grenzwert T vj = 25 C, t p = 10ms I FSM 650 A surge forward current T vj = T vj max, t p = 10ms 550 A Grenzlastintegral T vj = 25 C, t p = 10ms I²t 2100 A²s I²t-value T vj = T vj max, t p = 10ms 1500 A²s IGBT Kollektor-Emitter-Sperrspannung V CES 1200 V collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom T C = 80 C I C 50 A DC-collector current Periodischer Kollektor-Spitzenstrom t p = 1ms I CRM 100 A repetitive peak collektor current Gesamt-Verlustleistung T C = 25 C P tot 350 W total power dissipation Gate-Emitter Spitzenspannung V GE ± 20 V gate-emitter peak voltage Schnelle Diode / Fast diode Periodische Spitzensperrspannung V RRM 1200 V repetitive peak reverse voltage Dauergleichstrom T C = 80 C I F 25 A DC forward current Periodischer Spitzenstrom t p = 1ms I FRM 50 A repetitive peak forward current Modul Isolations-Prüfspannung RMS, f = 50Hz, t = 1min V ISOL 2,5 kv insulation test voltage NTC connected to baseplate Charakteristische Werte / Characteristic values Gleichrichterdiode / Rectifierdiode min. typ. max. Durchlaßspannung T vj = T vj max, i F = 100A v F 1,30 V forward voltage Schleusenspannung T vj = T vj max V (TO) 0,75 V threshold voltage Ersatzwiderstand T vj = T vj max r T 5,5 mω forward slope resistance Sperrstrom T vj = T vj max, v R = V RRM i R 5 ma reverse current Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip T C = 25 C R AA`+KK` 1 mω lead resistance, terminals-chip prepared by: Ralf Jörke date of publication: approved by: Lothar Kleber revision: 1 BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 A 33/00 Seite/page 1(12)

2 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values IGBT min. typ. max. Kollektor-Emitter Sättigungsspannung T vj = 25 C, i C = 50A, v GE = 15V v CE sat 2,10 2,80 V collector-emitter saturation voltage T vj = 125 C, i C = 50A, v GE = 15V 2,5 Gate-Emitter-Schwellspannung T vj = 25 C, i C = 2mA, v GE = v CE v GE(TO) 4,5 5,5 6,5 V gate-emitter threshold voltage Eingangskapazität T vj = 25 C, f 0 = 1MHz, C ies 3,3 nf input capacitance v CE = 25V, v GE = 0V Kollektor-Emitter Reststrom T vj = 25 C, v CE = 1200V, v GE = 0V i CES 0,8 1 ma collector-emitter cut-off current T vj = 125 C, v CE = 1200V, v GE = 0V 4,0 Gate-Emitter Reststrom T vj = 25 C, v CE = 0V, v GE = 20V i GES 500 na gate leakage current Emitter-Gate Reststrom T vj = 25 C, v CE = 0V, v EG = 20V i EGS 500 na gate-leakage current Schnelle Diode / Fast diode Durchlaßspannung T vj = 25 C, i F = 25A v F 1,7 2,20 V forward voltage T vj = 125 C, i F = 25A 1,6 Sperrverzögerungsladung i FM = 25A, -di/dt = 800A/µs, v R = 600V Q r recovered charge T vj = 25 C 2,3 µas T vj = 125 C 6,0 µas Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand Gleichrichter / Rectifier, Θ = 120 rect R thjc max. 1,08 C/W Transistor / Transistor, DC max. 0,38 C/W Schnelle Diode / Fast diode, DC max. 1,00 C/W Übergangs-Wärmewiderstand Gleichrichter / Rectifier R thck max. 0,25 C/W thermal resistance, case to heatsink Transistor / Transistor max. 0,24 C/W Schnelle Diode / Fast diode max. 0,30 C/W Höchstzulässige Sperrschichttemperatur T vj max 150 C max. junction temperature Betriebstemperatur T c op C operating temperature Lagertemperatur T stg C storage temperature BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 2(12)

3 Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage Seite 4 case, see appendix page 4 Innere Isolation Al 2 O 3 internal insulation CTI 225 V comperative tracking index Anzugsdrehmoment für mechanische Befestigung Toleranz / tolerance ±15% M1 4 Nm mounting torque Gewicht G typ. 185 g weight Kriechstrecke 12,5 mm creepage distance Schwingfestigkeit f = 50Hz 50 m/s² vibration resistance Temperatursensor / Temperature sensor Nennwiderstand T C = 25 C R 25 5 kw rated resistance R 100 = 493Ω ± 5% Verlustleistung T C = 25 C P 25 max. 20 mw power dissipation B-Wert R 2 = R 1 exp [B(1/T 1-1/T 2)] B 25/ K B-value Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Sie gilt in Verbindung mit den zugehörigen Technischen Erläuterungen. / This technical Information specifies semiconductor devices but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging technical notes. BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 3(12)

4 BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 4(12)

5 Diode Module with Chopper-IGBT DD B6U 104 N 16 RR N B6 Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thjc für DC, Netz-Diode Analytical elements of transient thermal impedance Z thjc for DC, rectifier diode Pos. n [ C W] R thn / 0,4063 0,3034 0,0497 0,0309 τ n [ s] 0,0300 0,0190 0,0140 0,0003 Analytische Funktion: Z thjc nmax = n= 1 R thn 1 e t τ n 14. Dez 00 Seite/page 5(12)

6 Tvj = 150 C i F [A] ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 v F [V] Grenzdurchlaßkennlinie / Limiting on-state characteristic i F = f(v F ) BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 6(12)

7 TC [ C] B2: 180 sin B6: 120 rect I d [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperatur T C = f(i d ) Parameter: Stromrichterschaltung / converter circuit BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 7(12)

8 A 50A 20A Qr [µas] 100 5A di/dt [A/µs] Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Q r = f(-di/dt) T vj = T vjmax ; v R = 0,5V RRM ; v RM = 0,8V RRM Parameter: Durchlaßstrom / On-state current i FM BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 8(12)

9 1,40 1,20 60 rect 120 rect 1, rect 180 sin 0,80 DC ZthJC [ C/W] 0,60 0,40 0,20 0,00 0,001 0,01 0,1 1 t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand Gleichrichter / Transient thermal impedance converter Z thjc = f(t) Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Q BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 9(12)

10 Tvj = 25 C Tvj = 125 C 60 i C [A] ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 v CE [V] Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) / Output characteristic brake-chopper-igbt (typical) ic = f(vce), v GE = 15V BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 10(12)

11 Tvj = 125 C Tvj = 25 C i F [A] ,5 1 1,5 2 2,5 v F [V] Durchlaßkennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) / On-state characteristic of brake-chopper-fwd (typical) if = f(vf) BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 11(12)

12 R [kω] 1 0, T [ C] NTC-Temperaturkennlinie (typisch) / NTC-temperature characteristic (typical) R = f(t) BIP AM; R. Jörke 14. Dez 00 Seite/page 12(12)

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