Technische Information / Technical Information

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1 Elektrische Eigenschften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Vorläufige Daten Preliminary Data Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung T vj = - 40 C...T vj max V DRM, V RRM V repetitive peak forward off-state and reverse voltages V Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung T vj = - 40 C...T vj max V DSM V non-repetitive peak foward off-state voltage V Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung T vj = + 25 C...T vj max V RSM V non-repetitive peak reverse voltage V Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert I TRSMSM 2200 A RMSM on-state current Dauergrenzstrom T C =85 C I TAVM 930 A average on-state current T C =50 C 1400,4 A Stoßstrom-Grenzwert T vj = 25 C, t p = 10 ms I TSM A surge current T vj = T vj max, t p = 10 ms A Grenzlastintegral T vj = 25 C, t p = 10ms I²t 1900 A²s*10³ I²t-value T vj = T vj max, t p = 10ms 1530 A²s*10³ Kritische Stromsteilheit DIN IEC (di T /dt) cr 80 A/µs critical rate of rise of on-state current f=50 Hz, v L = 10V, i GM = 1 A di G /dt = 1 A/µs Kritische Spannungssteilheit T vj = T vj max, v D = 0,67 V DRM (dv D /dt) cr 1000 V/µs critical rate of rise of off-state voltage 5.Kennbuchstabe / 5th letter F Charakteristische Werte / Characteristic values Durchlaßspannung T vj = T vj max, i T = 3600 A v T max. 2,70 V on-state voltage T vj = T vj max, i T = 1000 A v T max. 1,48 V Schleusenspannung T vj = T vj max V T(TO) 1,00 V threshold voltage Ersatzwiderstand T vj = T vj max r T 0,43 mω slope resistance Durchlaßkennlinie T vj = T vj max A=1, on-state voltage B= 3,49E-04 C= -0, v T = A + B i T + C Ln( i T + 1 ) + D i T D= 1,45E-02 Zündstrom T vj = 25 C, v D = 6 V I GT max. 250 ma gate trigger current Zündspannung T vj = 25 C, v D = 6V V GT max. 2,2 V gate trigger voltage Nicht zündener Steuerstrom T vj = T vj max, v D = 6 V I GD max. 10 ma gate non-trigger current T vj = T vj max,v D = 0,5 V DRM max. 5 ma Nicht zündene Steuerspannung T vj = T vj max,v D = 0,5 V DRM V GD max. 0,25 V gate non-trigger voltage Haltestrom T vj = 25 C, v D = 6 V, R A = 5 Ω I H max. 500 ma holding current Einraststrom T vj = 25 C, v D = 6 V, R GK >= 10 Ω I L max ma latching current i GM = 1 A, di G /dt = 1 A/µs t g = 20 µs Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom T vj = T vj max i D, i R max. 250 ma forward off-state and reverse currents v D = V DRM, v R = V RRM Zündverzug DIN IEC t gd max. 4,5 µs gate controlled delay time T vj = 25 C i GM = 1 A, di G /dt = 1 A/µs BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Seite/page 1

2 Elektrische Eigenschften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Vorläufige Daten Preliminary Data Freiwerdezeit T vj = T vj max, i TM =I TAVM t q circuit commutatet turn-off time v RM =100V, v DM = 0,67 V DRM dv D /dt = 20 V/µs, -di T /dt = 10 A/µs 4. Kennbuchstabe / 4th letter O typ. 500 µs Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand Kühlfläche / cooling surface R thjc thermal resitance, junction to case beidseitig / two-sided, θ=180 sin max. 0,0215 C/W beidseitig / two-sided, DC max. 0,0195 C/W Anode / anode, θ=180 sin max. 0,0406 C/W Anode / anode, DC max. 0,0384 C/W Kathode / cathode, θ=180 sin max. 0,0424 C/W Kathode / cathode, DC max. 0,0400 C/W Übergangs- Wärmewiderstand Kühlfläche / cooling surface R thjk thermal resitance, case to heatsink beidseitig / two-sided max. 0,0040 C/W einseitig / single-sided max. 0,0080 C/W Höchstzulässige Sperrschichttemperatur T vj max 125 C max. junction temperature Betriebstemperatur T c op -40,,,+125 C operating temperature Lagertemperatur T stg -40,,,+150 C storage temperature Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage Seite 3 case, see appendix page 3 Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Anpreßkraft F kn clamping force Gewicht G typ. 540 g weight Kriechstrecke 32 mm creepage distance Feuchteklasse DIN C humidity classification Schwingfestigkeit f = 50Hz 50 m/s² vibration resistance Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Sie gilt in Verbindung mit den zugehörigen Technischen Erläuterungen./ The technical Information specifies semiconductors devices but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging technical notes. BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Seite/page 2

3 BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Zn. Nr.: 1 Seite/page 3

4 Kühlung cooling Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thjc für DC Analytical ementes of transient thermal impedance Z thjc for DC Pos.n beidseitig R thn [ C/W] 0, , , , , two-sided τ n [s] 0, , , , , anodenseitig R thn [ C/W] 0, , , , , anode-sided τ n [s] 0, , , , , kathodenseitig R thn [ C/W] 0, , , , , cathode-sided τ n [s] 0, , , , ,8300 n max Analytische Funktion / analytical function : Z thjc = Σ R thn ( 1 - EXP ( - t / τ n )) n=1 BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Seite/page 4

5 i T [A] ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 v T [V] Grenzdurchlaßkennlinie / Limiting on-state characteristic i T = f(v T ) T vj = T vj max BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z. Nr.: 2 Seite/page 5

6 Θ = P TAV [W] I TAV [A] Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P TAV = f(i TAV ) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 3 Seite/page 6

7 T C [ C] Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM ) Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 4 Seite/page 7

8 T C [ C] Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM ) Anodenseitige Kühlung / anode sided cooling Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 5 Seite/page 8

9 T C [ C] Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM ) Kathodenseitige Kühlung / cathode sided cooling Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 6 Seite/page 9

10 T A [ C] Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature T A = f (I TAVM ) Luftselbstkühlung / Natural air-cooling Kühlkörper/Heatsink. K0.05 F Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 7 Seite/page 10

11 T A [ C] Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature T A = f (I TAVM ) Verstärkte Luftkühlung / Forced air-cooling Kühlkörper/Heatsink. K0.05 F,T A = 35 C, V L = 120 l/s Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 8 Seite/page 11

12 4.500 DC Θ = P TAV [W] I TAV [A] Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P TAV = f(i TAV ) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 9 Seite/page 12

13 T C [ C] Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM ) Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 10 Seite/page 13

14 T C [ C] Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM ) Anodenseitige Kühlung / anode sided cooling Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 11 Seite/page 14

15 T C [ C] Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM ) Kathodenseitige Kühlung / cathode sided cooling Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 12 Seite/page 15

16 T A [ C] Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature T A = f (I TAVM ) Luftselbstkühlung / Natural air-cooling Kühlkörper/Heatsink. K0.05 F Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 13 Seite/page 16

17 T A [ C] Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperature T A = f (I TAVM ) Verstärkte Luftkühlung / Forced air-cooling Kühlkörper/Heatsink. K0.05 F, V L = 120 l/s Berechnungsgrundlage P TAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base P TAV (switching losses should be considered separately) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 14 Seite/page 17

18 Technische Information / Technical Information s 4 s I TAV(vor) [A]= I TINT [A], I TAV(vor) = min 4 min 2 h 1 s 0,4 s SD=0,1 s SD ED 40 min 10 min I TAV(vor) I TINT 0 0, ED [%] I TINT [A] Höchstzul. Durchlaßstrom bei Ausetzbetrieb / Max. allowable on-state current during intermittent operation I TINT = f(ed) Beidseitig Luftselbstkühlung / two-sided natural cooling K 0.05 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]= I TINT [A], I TAV(vor) = min 4 min 0,4 s SD=0,1s h 40 min 10 min 0, ED [%] Höchstzul. Durchlaßstrom bei Ausetzbetrieb / Max. allowable on-state current during intermittent operation I TINT = f(ed) Beidseitig verstärkte Kühlung / forced two-sided cooling K 0.05 F T A = 35 C, V L = 120 l/s I TINT [A] Parameter: Vorlaststrom / pre-load current ITAV(vor), Spieldauer / cycle duration SD I TAV(vor) SD ED I TINT BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z. Nr.: 15 Seite/page 18

19 I TAV (vor) = 0 A 100 A 160 A 200 A 220 A 230 A I T (OV) [A] ,01 0, t [s] Überstrom / Overload on-state current I T(OV) = f(t) Beidseitige Luftselbstkühlung / Two-sided natural cooling K0.05F T A = 45 C Parameter: Vorlaststrom / pre-load current I TAV(vor) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z. Nr.: 16 Seite/page 19

20 I TAV (vor)] = 0 A 330 A 440 A 510 A 560 A 610 A I T (OV) [A] ,01 0, t [s] Überstrom / Overload on-state current I T(OV) = f(t) Beidseitige verstärkte Kühlung / forced two-sided cooling K0.05F T A = 35 C, V L = 120 l/s Parameter: Vorlaststrom / pre-load current I TAV(vor) BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z. Nr.: 17 Seite/page 20

21 a T A = 35 C v L =120l/s b I T(OV)M [A] T A = 45 C ,01 0, t [s] Grenzstrom / Max. overload on-state current I T(OV)M = f(t), v RM = 0,8 V RRM Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Kühlkörper / Heatsink: K 0.05F Belastung aus / Surge current occurs: a - Leerlauf / No-load conditions b - Betrieb mit Dauergrenzstrom / During operation at max. average on-state current I TAVM BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z. Nr.: 18 Seite/page 21

22 a b c v G [V] i G [ma] 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 ) : a - 20 W/10ms b - 40 W/1ms c - 60 W/0,5ms BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.:19 Seite/page 22

23 T 10 2 gd [µs] 5 a b i G [ma] Zündverzug / Gate controlled delay time t gd = f(i GM ) T vj = 25 C, di G /dt = i GM /1µs a - maximaler Verlauf / limiting characteristic b - typischer Verlauf / typical characteristic BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 20 Seite/page 23

24 i TM = 2000A 1000A A A 100A Q r [µas] A di/dt [A/µs] Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Q r = f(di/dt) T vj = T vj max, v R = 0,5 V RRM, v RM = 0,8 V RRM Parameter: Durchlaßstrom / On-state current i TM BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Zn. Nr.: 21 Seite/page 24

25 0,035 Θ = 0, , Z (th) JC [ C/W] 0,020 0,015 0,010 0,005 0,000 0,001 0,01 0, t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z (th)jc = f(t) Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 22 Seite/page 25

26 0,050 Θ = , ,030 Z (th) JC [ C/W] 0,020 0,010 0,000 0,001 0,01 0, t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z (th)jc = f(t) Anodenseitige Kühlung / Anode-sided sided cooling BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 23 Seite/page 27

27 0,060 Θ = 0, ,040 Z (th) JC [ C/W] 0,030 0,020 0,010 0,000 0,001 0,01 0, t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z (th)jc = f(t) Kathodenseitige Kühlung / Cathde-sided cooling BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 24 Seite/page 27

28 0,035 Θ = 0, , Z (th) JC [ C/W] 0,020 0,015 DC 0,010 0,005 0,000 0,001 0,01 0, t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z (th)jc = f(t) Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 25 Seite/page 28

29 0,050 Θ = , DC 0,030 Z (th) JC [ C/W] 0,020 0,010 0,000 0,001 0,01 0, t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z (th)jc = f(t) Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 26 Seite/page 29

30 0,060 Θ 0,050 0, DC Z (th)jc [ C/W] 0,030 0,020 0,010 0,000 0,001 0,01 0, t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z (th)jc = f(t) Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling BIP AM / , K.-A.Rüther A12/00 Z.Nr.: 27 Seite/page 30

31 Nutzungsbedingungen 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 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 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.