TT251N. Technische Information / technical information. Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module

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1 Key Parameters DRM / RRM I TAM I TSM T r T R thjc Base plate Weight A (T C =85 C) 91 A,8,7 mω,124 5 mm 8 g For type designation please refer to actual short form catalog Merkmale Druckkontakt-Technologie für hohe Zuverlässigkeit Features Pressure contact technology for high reliability Industrie-Standard-Gehäuse Industrial standard package Elektrisch isolierte Bodenplatte Electrically insulated base plate Typische Anwendungen Typical Applications Sanftanlasser Soft starters Gleichrichter für Antriebsapplikationen Rectifier for drives applications Kurzschließer-Applikationen Crowbar applications Leistungssteller Power controllers Gleichrichter für UPS Rectifiers for UBS Batterieladegleichrichter Battery chargers Statische Umschalter Static switches content of customer DMX code DMX code DMX code digit digit quantity serial number SAP material number Internal production order number datecode (production year) datecode (production week) TT TD support@infineon-bip.com Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 1/1

2 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Periodische orwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung repetitive peak forward off-state and reverse voltages orwärts-stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert maximum RMS on-state current Dauergrenzstrom average on-state current Stoßstrom-Grenzwert surge current Grenzlastintegral I²t-value Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage TD251N T vj = -4 C... T vj max DRM, RRM T vj = -4 C... T vj max DSM T vj = +25 C... T vj max RSM I TRMSM 41 A T C = 85 C I TAM 25 A T vj = 25 C, t P = 1ms T vj = T vj max, t P = 1ms T vj = 25 C, t P = 1ms T vj = T vj max, t P = 1ms DIN IEC f = 5Hz, i GM = 1A, di G/dt = 1A/µs T vj = T vj max, v D =,67 DRM 6.Kennbuchstabe / 6 th letter F I TSM 91 8 I²t (di T/dt) cr (dv D/dt) cr A A A²s A²s 25 A/µs 1 /µs Charakteristische Werte / Characteristic values Durchlaßspannung on-state voltage Schleusenspannung threshold voltage Ersatzwiderstand slope resistance Zündstrom gate trigger current Zündspannung gate trigger voltage Nicht zündender Steuerstrom gate non-trigger current Nicht zündende Steuerspannung gate non-trigger voltage Haltestrom holding current Einraststrom latching current orwärts- und Rückwärts-Sperrstrom forward off-state and reverse current Zündverzug gate controlled delay time T vj = T vj max, i T = 8 A v T 1,4 T vj = T vj max (TO),8 T vj = T vj max r T,7 mω T vj = 25 C, v D = 12 I GT 2 ma T vj = 25 C, v D = 12 GT 2, T vj = T vj max, v D = 12 T vj = T vj max, v D =,5 DRM I GD T vj = T vj max, v D =,5 DRM GD,2 1 5 ma ma T vj = 25 C, v D = 12, R A = 1Ω I H 3 ma T vj = 25 C, v D = 12, R GK 1Ω i GM = 1A, di G/dt = 1A/µs, t g = 2µs T vj = T vj max v D = DRM, v R = RRM DIN IEC T vj = 25 C, i GM = 1A, di G/dt = 1A/µs I L 12 ma i D, i R 5 ma t gd 3 µs prepared by: HR date of publication: approved by: ML revision: 3.1 Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 2/1

3 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time Thermische Eigenschaften Isolations-Prüfspannung insulation test voltage T vj = T vj max, i TM = I TAM v RM = 1, v DM =,67 DRM dv D/dt = 2 /µs, -di T/dt = 1 A/µs 5.Kennbuchstabe / 5 th letter O RMS, f = 5 Hz, t = 1min RMS, f = 5 Hz, t = 1sec t q typ. 25 µs ISOL 3, 3,6 k k Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case pro Modul / per Module, Θ = 18 sin pro Zweig / per arm, Θ = 18 sin pro Modul / per Module, DC pro Zweig / per arm, DC R thjc,65,13,62,124 Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink pro Modul / per Module pro Zweig / per arm R thch,2,4 Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Mechanische Eigenschaften Betriebstemperatur operating temperature Lagertemperatur storage temperature T vj max 125 C T c op C T stg C Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage case, see annex Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Innere Isolation internal insulation Anzugsdrehmoment für mechanische Anschlüsse mounting torque Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsse terminal connection torque Steueranschlüsse control terminals Gewicht weight Kriechstrecke creepage distance Schwingfestigkeit vibration resistance Basisisolierung (Schutzklasse 1, EN6114) Basic insulation (class 1, IEC6114) Seite 4 page 4 Toleranz / Tolerance ± 15% M1 5 Nm Toleranz / Tolerance ± 1% M2 12 Nm AlN DIN A 2,8 x,8 f = 5 Hz G typ. 8 g file-no. E mm 5 m/s² Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 3/1

4 d TT TD Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 4/1

5 Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thjc für DC Analytical elements of transient thermal impedance Z thjc for DC Pos. n R thn [],426,429,257,97,31 τ n [s] 3,6,61,11,8,9 Analytische Funktion / Analytical function: Z thjc n max n=1 R thn 1 - e t n Erhöhung des Z th DC bei Sinus und Rechteckströmen mit unterschiedlichen Stromflusswinkeln Θ Rise of Z th DC for sinewave and rectangular current with different current conduction angles Θ ΔZ th Θ rec / ΔZ th Θ sin Θ = 18 Θ = 12 Θ = 9 Θ = 6 Θ = 3 ΔZ th Θ rec [],17,1655,2161,2981,4541 ΔZ th Θ sin [],61,869,1236,195,3519 Z th Θ rec = Z th DC + Z th Θ rec Z th Θ sin = Z th DC + Z th Θ sin Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 5/1

6 T vj max = +125 C T vj = +25 C T vj = -4 C v G [] Z (th)jr [] Diagramme,14,12,1,8,6,4,2,,1,1,1 t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z thjc = f(t) Durchgangsverluste Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ 1 1 a b c d 1, i G [ma] 1 1 Steuercharakteristik v G = f (i G) mit Zündbereichen für D = 12 Gate characteristic v G = f (i G) with triggering area for D = 12 Höchstzulässige Spitzensteuerverlustleistung / Maximum rated peak gate power dissipation P GM = f (t g) : a - 4W/1ms b - 8W/1ms c - 1W/,5ms d - 15W/,1ms Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 6/1

7 T C [ C] P TA [W] 5 45 DC Q = 3 rec 6 rec 18 sin 12 rec 9 rec 18 rec Gehäusetemperatur bei Rechteck I TA [A] Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm P TA = f(i TA) Strombelastung je Zweig / Current load per arm Berechnungsgrundlage P TA (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TA (switching losses should be considered separately) Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ sin Q = = 3 3 rec 6 rec 9 rec 12 rec 18 rec DC I TAM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAM) Strombelastung je Zweig / Current load per arm Berechnungsgrundlage P TA (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TA (switching losses should be considered separately) Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 7/1

8 P tot [W] P tot [W], 16,16,12,8 R thca [] B2 I D + 12,2,24,32 - R-Last R-load 8,4,48,6 L-Last L-load,8 4 1,2 1,6 2,4 1,2, T A [ C] I D [A] Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current I D B2- Zweipuls-Brückenschaltung / Two-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 R thca 2,18,12 R thca [] B6 I D +, ,3 -,36 1,48 5,6,72,9 1,2 1,6 2,4 3, T A [ C] I D [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 R thca Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 8/1

9 P tot [W] P tot [W] 7 6,2,16,12,8 R thca ] W 1C I RMS 5,3 4,4 3,6 2,8 1,2 1 2, T A [ C] I RMS [A] Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current I RMS 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 R thca 2,2,16,12 R thca [] W 3C I RMS,25 15,3,4 1,5,6,8 5 1, 1,4 2, 3, T A [ C] I RMS [A] Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current I RMS 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 R thca Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 9/1

10 I T(O)M [A] Q r [µas] 1 i TM = 1A 1 5A 2A 1A 2A 1A di/dt [A/µs] 1 Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Q r = f(-di/dt) T vj = T vjmax, v R,5 RRM, v RM =,8 RRM Parameter: Durchlaßstrom / On-state current i TM 5. a 4. T A = 35 C b T A = 45 C,1 t [s],1 1 Grenzstrom / Maximum overload on-state current I T(O)M = f(t), v RM =,8 RRM a: Leerlauf / No-load conditions b: nach Belastung mit I TAM / after load with I TAM T A = 35 C, verstärkte Luftkühlung / Forced air cooling T A = 45 C, Luftselbstkühlung / Natural air cooling Date of Publication Revision: 3.2 Seite/page 1/1

11 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 ollständigkeit 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 erwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem für Sie zuständigen ertriebsbüro in erbindung. 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 ertriebsbüro in erbindung. 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. Terms & Conditions of usage The product data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical departments will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect to such application. This product data sheet is describing the specifications of this product for which a warranty is granted. Any such warranty is granted exclusively pursuant the terms and conditions of the supply agreement. There will be no guarantee of any kind for the product and its specifications. Should you require product information in excess of the data given in this product data sheet or which concerns the specific application of our product, please contact the sales office, which is responsible for you. For those that are specifically interested we may provide application notes. Due to technical requirements our product may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact the sales office, which is responsible for you. Should you intend to use the Product in health or live endangering or life support applications, please notify. Please note, that for any such applications we urgently recommend - 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 Revision: 3.2 Seite/page 11/1