Datenblatt / Data sheet

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1 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung Kenndaten repetitive peak forward off-state and reverse voltages Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage T vj = -4 C... T vj max V DRM,V RRM Elektrische Eigenschaften T vj = -4 C... T vj max V DSM V V V V Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage T vj = +25 C... T vj max V RSM V V 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 T C = 85 C T C = 6 C T vj = 25 C, t P = 1 ms T vj = T vj max, t P = 1 ms T vj = 25 C, t P = 1 ms T vj = T vj max, t P = 1 ms DIN IEC f = 5 Hz, i GM = 1 A, di G/dt = 1 A/µs T vj = T vj max, v D =,67 V DRM 5.Kennbuchstabe / 5 th letter F I TRMSM 41 A I TAVM I TSM 4 35 I²t (di T/dt) cr (dv D/dt) cr A A A 1) A 1³ A²s 1³ A²s 2 A/µs 1 V/µs Charakteristische Werte / Characteristic values Durchlaßspannung on-state voltage Schleusenspannung threshold voltage Ersatzwiderstand slope resistance Durchlaßkennlinie on-state characteristic v = A + B i + C Ln ( i + 1) + D T T T 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 Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom forward off-state and reverse current Zündverzug gate controlled delay time it T vj = T vj max, i T = 8 ka T vj = T vj max,i T = 2 ka v T 2,2 1,26 T vj = T vj max V (TO),9 V T vj = T vj max r T,155 mω T vj = T vj max A= B= C= D= 5,416E-1 1,535E-4 6,292E-2-1,53E-3 T vj = 25 C, v D = 6 V I GT 3 ma T vj = 25 C, v D = 6 V V GT 2,5 V T vj = T vj max, v D = 6 V I GD T vj = T vj max, v D =,5 V DRM T vj = T vj max, v D =,5 V DRM V GD,25 V 1 5 V V ma ma T vj = 25 C, v D = 6 V, R A = 5 Ω I H 3 ma T vj = 25 C, v D = 6 V, R GK 1 Ω i GM = 1 A, di G/dt = 1 A/µs, t g = 2 µs I L 15 ma T vj = T vj max i D, i R 25 ma v D = V DRM, v R = V RRM DIN IEC T vj = 25 C,i GM = 1 A, di G/dt = 1 A/µs t gd 4 µs 1) Gehäusegrenzstrom 36 ka (5 Hz Sinushalbwelle). / peak case non-rupture current 36 ka (5 Hz sinusoidal half-wave). prepared by: K.-A.Rüther date of publication: approved by: J.Novotny revision: 1 SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 1/18

2 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time T vj = T vj max, i TM = I TAVM Thermische v RM Eigenschaften = 1 V, v DM =,67 V DRM dv D/dt = 2 V/µs, -di T/dt = 1 A/µs Mechanische 4.Kennbuchstabe Eigenschaften / 4 th letter O t q typ. 3 µs Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Betriebstemperatur operating temperature Lagertemperatur storage temperature Kühlfläche / cooling surface beidseitig / two-sided, θ = 18 sin beidseitig / two-sided, DC Anode / anode, θ = 18 sin Anode / anode, DC Kathode / cathode, θ = 18 sin Kathode / cathode, DC Kühlfläche / cooling surface beidseitig / two-sided einseitig / single-sided R thjc R thch,133,125,218,26,342,318,3,6 T vj max 125 C T c op C T stg C C/W C/W C/W C/W C/W C/W C/W C/W Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage case, see annex Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Anpresskraft clamping force Steueranschlüsse control terminals Gewicht weight Kriechstrecke creepage distance Feuchteklasse humidity classification Schwingfestigkeit vibration resistance DIN DIN 44 Gate Kathode /Cathode Seite 3 page 3 F kn A 2,8x,8 A 4,8x,8 G typ. 9 g 3 mm f = 5 Hz 5 m/s² C 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. SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 2/18

3 Maßbild x) Pumpröhrchen (isoliert betreiben!), evacuation pipe (keep insulated!) : Anode/Anode 2: Kathode/Cathode 4: Gate 5: Hilfskathode/ Cathode (control terminal) SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 3/18

4 R,t Werte R R,T-Werte beidseitig two-sided anodenseitg anode-sided kathodenseitig cathode-sided Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thjc für DC Analytical elements of transient thermal impedance Z thjc for DC Pos. n R thn [ C/W],36,6,97,2914,456,342 τ n [s],287,298,135,134,449 2,5 R thn [ C/W],29,158,139,725,19 τ n [s],719,466,564,272 1,139 R thn [ C/W],45,18,4635,144,12 τ n [s],182,36,29,111 1,125 n max -t = τn thn n=1 Analytische Funktion / Analytical function: Z Σ R 1 e thjc Kühler /Heatsink type: K,5 F 3W natürliche Kühlung / Natural cooling Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thca Analytical elements of transient thermal impedance Z thca Pos. n R thn [ C/W],11,199,2138 τ n [s] 9,94 23, Kühler / Heatsink type: K,5 F 12l/s verstärkte Kühlung / Forced cooling Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thca Analytical elements of transient thermal impedance Z thca Pos. n R thn [ C/W],2,31 τ n [s] 23,6 199 n max -t = τn thn n=1 Analytische Funktion / Analytical function: Z Σ R 1 e thca SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 4/18

5 ,16 Diagramme,14 Diagramme,12 18 Trans. Wärmewid. beidseitig Θ = ,1,8,6,4,2,,1,1,1 t [s] 1 1 Transienter innerer Wärmewiderstand /Transient thermal impedance Z thjc = f(t) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling,18,16,14,12,1,8,6,4,2 18 Θ = DC,,1,1,1 t [s] 1 1 Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z thjc = f(t) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 5/18

6 ,28,24,2 Trans. Wärmewid. Anodenseitig 18 Θ = ,16,12,8,4,,1,1,1 1 1 t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand /Transient thermal impedance Z thjc = f(t) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling,3,24,18 18 Θ = DC,12,6,,1,1,1 1 1 t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z thjc = f(t) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 6/18

7 ,4,35,3,25 Trans. Wärmewid. Kathodenseitig 18 Θ = ,2,15,1,5,,1,1,1 t [s] 1 1 Transienter innerer Wärmewiderstand /Transient thermal impedance Z thjc = f(t) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling,4,35,3,25 18 Θ = DC,2,15,1,5,,1,1,1 1 1 t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z thjc = f(t) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 7/18

8 1 Anodenseitige Kühlung 9 Durchlasskennlinie ,8 1, 1,2 1,4 1,6 1,8 2, 2,2 2,4 2,6 V T [V] Grenzdurchlaßkennlinie / Limiting on-state characteristic i T = f(v T) T vj = T vj max SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 8/18

9 Durchlassverluste Θ = I TAV [A] Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P TAV = f(i TAV) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Θ = I TAV [A] 18 DC Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P TAV = f(i TAV) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 9/18

10 Tc beidseitig Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 1/18

11 Tc anodenseitig Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 11/18

12 14 12 Tc kathodenseitig Θ = I TAVM [A] 15 2 Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 12/18

13 Ta bei Sinus Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature T A = f (I TAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Natürlich Kühlung / Natural cooling Kühlkörper / Heatsink: K,5 F Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature T A = f (I TAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Verstärkte Kühlung / Forced cooling Kühlkörper / Heatsink: K,5 F SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 13/18

14 Ta bei Rechteck Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature T A = f (I TAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Kühlung / Natural cooling Kühlkörper / Heatsink: K,5 F Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature T A = f (I TAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Verstärkte Kühlung / Forced cooling Kühlkörper / Heatsink: K,5 F SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 14/18

15 1 Steuerkennlinie 1 a b c 1,1 1 1 i G [ma] 1 1 Steuercharakteristik v G = f (i G) mit Zündbereichen für V D = 6 V Gate characteristic v G = f (i G) with triggering area for V D = 6 V Höchstzulässige Spitzensteuerverlustleistung / Maximum rated peak gate power dissipation P GM = f (t g) : 1 a - 2 W/1ms b - 4 W/1ms c - 6 W/,5ms Zündverzug 1 a b 1,1 1 1 i GM [ma] 1 1 Zündverzug / Gate controlled delay time t gd = f(i G) T vj = 25 C, di G/dt = i GM/1µs a - maximaler Verlauf / Limiting characteristic b - typischer Verlauf / Typical characteristic SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 15/18

16 8 7 4 s Aussetzbetrieb I TAV(vor) [A] = s 5 1 min 1 s min 1 min,4 s 2 4 min 2 h SD =,1 s ED SD 1 I TAV(vor) I TINT, ED [%] I TINT [A] Höchstzulässiger Durchlaßstrom bei Aussetzbetrieb Maximum allowable on-state current during intermittent operation I TINT = f(ed) Natürliche Kühlung / natural cooling K,5 F T A = 45 C Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current I TAV(vor), Spieldauer / Cycle duration SD s 4 s 1 s I TAV(vor) [A] = min,4 s min 1 min 4 min 2 h SD =,1 s ED SD 15 I TINT I TAV(vor) 5, ED [%] I TINT [A] Höchstzulässiger Durchlaßstrom bei Aussetzbetrieb Maximum allowable on-state current during intermittent operation I TINT = f(ed) Verstärkte Kühlung / Forced cooling K,5 F T A = 35 C Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current I TAV(vor), Spieldauer / Cycle duration SD SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 16/18

17 1 Sperrverzögerungsladung 1 i TM = 4A 2A 1A 5A 2A 1A di/dt [A/µs] 1 Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Q r = f(di/dt) T vj=t vjmax, v R=,5 V RRM, V RM=,8 V RRM Parameter: Durchlaßstrom / On-state current i TM b a Grenzstrom T A = 35 C T A = 45 C 1. 5.,1,1 1 1 t [s] Grenzstrom / Maximum overload on-state current I T(OV)M = f(t), v RM =,8 V RRM Natürliche Kühlung bei / natural cooling at T A = 45 C Kühlkörper / Heatsink type: K,5 F Verstärkte Kühlung bei / Forced cooling at T A = 35 C Kühlkörper / Heatsink type: K,5 F Belastung aus / Surge current occurs: a - Leerlauf / No-load conditions b - Betrieb mit Dauergrenzstrom / During operation at average on-state current I TAVM SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 17/18

18 Überstrom I TAV (vor) = A 5 A 1 A 15 A 2 A 25 A 5.,1, t [s] Überstrom / Overload on-state current I T(OV) = f(t) Natürliche Kühlung / Natural cooling K,5 F T A = 45 C 3. Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current I TAV(vor) I TAV (vor) = A 3 A 45 A 6 A 75 A 9 A 1. 5.,1, t [s] Überstrom / Overload on-state current I T(OV) = f(t) Verstärkte Kühlung / Forced cooling K,5 F T A = 35 C Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current I TAV(vor) SZ-M / , K.-A. Rüther A 19/99 Seite/page 18/18

19 utzungsbedingungen Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschließlich für technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die Beurteilung der Geeignetheit dieses Produktes für die von Ihnen anvisierte 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 (siehe Vertrieb&Kontakt). 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 Anwendungen der Luftfahrt, 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 zu 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 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 characteristics 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 characteristics. 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 (see sales&contact). 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 aviation applications, 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.