Technische Information / Technical Information

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1 Elektrische Eigenschften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values 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 1) 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 800 A RMSM on-state current Dauergrenzstrom T C = 85 C I TAVM 508 A average on-state current Stoßstrom-Grenzwert T vj = 25 C, t p = 10 ms I TSM 8000 A surge current T vj = T vj max, t p = 10 ms 6900 A Grenzlastintegral T vj = 25 C, t p = 10ms I²t 320 A²s *10 3 I²t-value T vj = T vj max, t p = 10ms 238 A²s *10 3 Kritische Stromsteilheit DIN IEC (di T /dt) cr 120 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 = 1600 A v T max. 1,92 V on-state voltage Schleusenspannung T vj = T vj max V T(TO) 0,8 V threshold voltage Ersatzwiderstand T vj = T vj max r T 0,6 mω slope resistance Durchlaßkennlinie T vj = T vj max A= 0,93854 on-state voltage B= 3,384E-04 v T = A + B x i T + C x ln (i T + 1) + D x i T C=-5,551E-02 D= 2,001E-02 Zündstrom T vj = 25 C, v D = 6 V I GT max. 200 ma gate trigger current Zündspannung T vj = 25 C, v D = 6V V GT max. 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. 0,2 mv gate non-trigger voltage Haltestrom T vj = 25 C, v D = 6 V, R A = 5 Ω I H max. 300 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. 50 ma forward off-state and reverse currents v D = V DRM, vr = V RRM Zündverzug DIN IEC t gd max. 4 µs gate controlled delay time T vj = 25 C i GM = 1 A, di G /dt = 1 A/µs 1) 1800 V auf Anfrage / 1800 V on demand SZ-AM / , K.-A.Rüther A Seite/page 1

2 Elektrische Eigenschften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values 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. 250 µs Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand Kühlfläche / cooling surface R thjc thermal resitance, junction to case beidseitig / two-sided,?=180 sin max. 0,0530 C/W beidseitig / two-sided, DC max. 0,0500 C/W Anode / anode,?=180 sin max. 0,0880 C/W Anode / anode, DC max. 0,0850 C/W Kathode / cathode,?=180 sin max. 0,1230 C/W Kathode / cathode, DC max. 0,1200 C/W Übergangs- Wärmewiderstand Kühlfläche / cooling surface R thck thermal resitance, case to heatsink beidseitig / two-sided max. 0,0075 C/W einseitig / single-sided max. 0,0150 C/W Höchstzulässige Sperrschichttemperatur T vj max 125 C max. junction temperature Betriebstemperatur T c op C operating temperature Lagertemperatur T stg 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. 100 g weight Kriechstrecke 17 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. SZ-AM / , K.-A.Rüther A Seite/page 2

3 SZ-AM / , K.-A.Rüther A Zn. Nr.: 1 Seite/page 3

4 Kühlung cooling Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thjc für DC Analytical ementes of transient thermal impedancez 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, , , , , n max Analytische Funktion / analytical function : Z thjc = Σ R thn ( 1 - EXP ( - t / τ n )) n=1 SZ-AM / , K.-A.Rüther Seite/page 4

5 i T [A] ,5 1 1,5 2 2,5 v T [V] Grenzdurchlaßkennlinie / Limiting 0n-state characteristics i T = f(v T ) T vj = T vj max SZ-AM / , K.-A.Rüther Z. Nr.: 2 Seite/page 5

6 Θ = 30 P TAV [W] I TAV [A] Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P TAV = f(i TAV ) SZ-AM / , K.-A.Rüther A 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 SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.:4 Seite/page 7

8 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. K0.36S SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 5 Seite/page 8

9 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. K0.05F, V L = 50 l/s SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 6 Seite/page 9

10 T C [ C] Θ = I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM ) Anodenseitige Kühlung / anode sided cooling SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 7 Seite/page 10

11 1200 DC P TAV [W] 600 Θ = I TAV [A] Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P TAV = f(i TAV ) SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 8 Seite/page 11

12 T C [ C] Θ = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM ) Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 9 Seite/page 12

13 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. K 0.36 S SZ-AM / , K.-A.Rüther A / 98 Z.Nr.: 10 Seite/page 13

14 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. K0.05F, V L = 50 l/s SZ-AM / , K.-A.Rüther A 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 ) Anodenseitige Kühlung / anode sided cooling SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 12 Seite/page 15

16 I TAV (vor) = 0 A 40 A 80 A 120 A 140 A 160 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 K 0.36 S T A = 45 C Parameter: Vorlaststrom / pre-load current I TAV(vor) SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z. Nr.: 13 Seite/page 16

17 I T (OV) [A] I TAV (vor) = 0 A 80 A 160A 240 A 280 A 320 A ,01 0, t [s] Überstrom / Overload on-state current I T(OV) = f(t) Beidseitige verstärkte Kühlung / forced two-sided cooling K0.12F T A = 35 C, V L = 50 l/s Parameter: Vorlaststrom / pre-load current I TAV(vor) SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z. Nr.: 14 Seite/page 17

18 Technische Information / Technical Information I TINT [A], I TAV(vor) = s 1 min 4 min 2 h 4 s 1 s 0,4 s SD = 0,1 s I TAV(vor) [A]= SD ED min 40 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 0.36S T A = 45 C Parameter: Vorlaststrom / pre-load current I TAV(vor), Spieldauer / cycle duration SD s 1 min 4 s 1 s 0,4 s I TAV(vor) [A]= I TINT [A], I TAV(vor) = min 10 min SD = 0,1 s SD ED h 40 min I TAV(vor) I TINT 200 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 0.12F T A = 35 C, V L = 50 l/s Parameter: Vorlaststrom / pre-load current I TAV(vor), Spieldauer / cycle duration SD I TINT [A] SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z. Nr.: 15 Seite/page 17

19 a K F, T A = 35 C v L = 50l/s I T(OV)M [A] b K 0.36 S 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: K0.36S, 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 SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z. Nr.: 16 Seite/page 19

20 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 disspation P GM = f (t g ) : a - 40 W/10ms b - 80 W/1ms c W/0,5ms d W/0,1ms SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 17 Seite/page 20

21 t gd [µs] 10 a 1 b 0, i GM [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 SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 18 Seite/page 21

22 10000 i TM = [A] A Q r [µas] 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 SZ-AM / , K.-A.Rüther Zn. Nr.: 19 Seite/page 22

23 0,140 Θ = 0, ,100 Z (th) JC [ C/W] 0,080 0, ,040 0,020 0,000 0,001 0,01 0, t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z (th)jc = f(t) Beidseitige Kühlung /Ttwo-sided cooling SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 20 Seite/page 23

24 0,200 0,180 0,160 Θ = 30 0,140 Z (th) JC [ C/W] 0,120 0,100 0, ,060 0,040 0,020 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 SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 21 Seite/page 24

25 0,200 Θ = 0, ,160 0, , Z (th) JC [ C/W] 0,100 0,080 0,060 0,040 0,020 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 SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 22 Seite/page 25

26 0,160 Θ = 0, ,120 0, Z (th) JC [ C/W] 0, , DC 0,040 0,020 0,000 0,001 0,01 0, t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z (th)jc = f(t) Beidseitige Kühlung /Ttwo-sided cooling SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 23 Seite/page 26

27 0,200 Θ = 0, ,160 0, , Z (th) JC [ C/W] 0,100 0, DC 0,060 0,040 0,020 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 SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 24 Seite/page 27

28 0,220 Θ = 30 0,200 0, , , Z (th) JC [ C/W] 0,120 0,100 DC 0,080 0,060 0,040 0,020 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 SZ-AM / , K.-A.Rüther A Z.Nr.: 25 Seite/page 28