Datenblatt / Data Sheet

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1 TT16N TT16N TD16N DT16N Kenndaten TD16N..K..-A TD16N..K..-K Elektrische Eigenschaften / Eigenschaften Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung T vj = -4 C... T vj max V DRM,V RRM 12 repetitive peak forward off-state and reverse voltages V V Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage T vj = -4 C... T vj max V DSM T vj = +25 C... T vj max V RSM V V 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 = 78 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 =,6A, di G/dt =,6A/µs T vj = T vj max, v D =,67 V DRM 6.Kennbuchstabe / 6 th letter F I TRMSM 18 A I TAVM I TSM I²t (di T/dt) cr (dv D/dt) cr A A A A A²s A²s 15 A/µs 1 V/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 Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom forward off-state and reverse current Zündverzug gate controlled delay time T vj = T vj max, i T = 3 A v T 1,78 V T vj = T vj max V (TO),9 V T vj = T vj max r T 2,6 mω T vj = 25 C, v D = 6 V I GT 15 ma T vj = 25 C, v D = 6 V V GT 1,4 V T vj = T vj max, v D = 6 V I GD T vj = T vj max, v D =,5 V DRM 5, 2,5 T vj = T vj max, v D =,5 V DRM V GD,2 V ma ma T vj = 25 C, v D = 6 V, R A = 5 Ω I H 2 ma T vj = 25 C, v D = 6 V, R GK 1 Ω i GM =,6A, di G/dt =,6A/µs, t g = 2 µs I L 62 ma T vj = T vj max i D, i R 3 ma v D = V DRM, v R = V RRM DIN IEC T vj = 25 C, i GM =,6A, di G/dt =,6A/µs t gd 3 µs prepared by: C.Drilling date of publication: approved by: J. Novotny Revision: 2 BIP AC/ Drilling Seite/page 1/12

2 TT16N Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time T vj = T vj max, i TM = I TAVM v RM = 1 V, v DM =,67 V DRM dv D/dt = 2 V/µs, -di T/dt = 1 A/µs 5.Kennbuchstabe / 5 th letter O t q typ. 15 µs Isolations-Prüfspannung insulation test voltage RMS, f = 5 Hz, t = 1 min RMS, f = 5 Hz, t = 1 sec V ISOL 3, 3,6 kv kv Thermische Eigenschaften 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,165,33,155,31 C/W C/W C/W C/W Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink pro Modul / per Module pro Zweig / per arm R thch,4,8 C/W C/W Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Betriebstemperatur operating temperature Lagertemperatur storage temperature T vj max 14 C T c op C T stg C Mechanische Eigenschaften 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 Seite 3 Page 3 Toleranz / Tolerance ± 15% M1 4 Nm Toleranz / Tolerance + 5% / - 1% M2 4 Nm AlN DIN A 2,8 x,8 G typ. 25 g 15 mm f = 5 Hz 5 m/s² file-no. E Mit diesem Datenblatt werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Es 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. BIP AC/ Drilling Seite/page 2/12

3 TT16N Maßbild Maßbild Maßbild TT TD DT TD-K TD-A BIP AC/ Drilling Seite/page 3/12

4 TT16N R,T Werte Di R,T-Werte 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],127,3,49,1682,315 τ n [s],1,92,74,57 3,51 Analytische Funktion / Analytical function: Z thjc n max n=1 R thn 1 - e t n Luftselbstkühlung / Natural cooling 3 Module pro Kühlkörper / 3 modules per heatsink Kühlkörper / Heatsink type: KM14 (5W) Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thca Analytical elements of transient thermal impedance Z thca Pos. n R thn [ C/W],48,22 2,5 τ n [s] 3, Verstärkte Kühlung / Forced cooling 3 Module pro Kühlkörper / 3 modules per heatsink Kühlkörper / Heatsink type: KM 14 (Papst 465N) Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thca Analytical elements of transient thermal impedance Z thca Pos. n R thn [ C/W],48,22,53 τ n [s] 3, Analytische Funktion / Analytical function: Z thca n max n=1 R thn 1 - e t n BIP AC/ Drilling Seite/page 4/12

5 TT16N Z (th)jc [ C/W] Diagramme,4 Trans. Wärmewiderstand bei Sinus 18,3,2 Θ = ,1,,1,1 1 t [s] 1 1 Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z thjc = f(t) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Z (th)jc [ C/W],5,4,3,2 Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ Trans. Wärmewiderstand bei Rechteck 18 Θ = DC,1,,1,1,1 t [s] Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z thjc = f(t) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ BIP AC/ Drilling Seite/page 5/12

6 TT16N P TAV [W] 2 Diagramme Durchgangsverluste bei Sinus 6 = I TAV [A] Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm P TAV = f(i TAV) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ 3 Durchgangsverluste bei Rechteck DC P TAV [W] 2 18 = I TAV [A] 15 2 Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm P TAV = f(i TAV) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ BIP AC/ Drilling Seite/page 6/12

7 TT16N Gehäusetemperatur bei Sinus 18 T C [ C] = I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ 14 Gehäusetemperatur bei Rechteck T C [ C] = DC I TAVM [A] Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature T C = f(i TAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ BIP AC/ Drilling Seite/page 7/12

8 TT16N P tot [W] 8 6 4,6,8,1,12,15,2,25,3,4 R thca [ C/W] + Maximaler Strom bei B2 und B6 B2 I D - R-Last R-load L-Last L-load 2,6,4,8, 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 zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient R thca 1,5,6,4 R thca [ C/W] B6 I D + 8,8,1 3-6,12,15 4 2,2,25,3,4,6,8 1, 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 zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient R thca BIP AC/ Drilling Seite/page 8/12

9 TT16N 4,15,1 R thca [ C/W] W 1C I Maximaler Strom RMS bei W1C und W3C 3,2,25 P tot [W] 2,3,35,4,5 1,7 1, 1,5 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 zwischen den Gehäuse und Umgebung / Thermal resistance case to ambient R thca 1,8,6,4 R thca [ C/W] W 3C I RMS 8,1 6,12,15,2 4 2,25,3,4,6,8 1, 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 zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient R thca BIP AC/ Drilling Seite/page 9/12

10 1 TT16N Steuercharakteristik 1 v G [V] a b c d 1 T vj max = +14 C T vj = +25 C T vj = -4 C, 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) : 1 a - 4 W/1ms b - 8 W/1ms c - 1 W/,5ms d 15W/,1ms Zündverzug t gd [µs] 1 1 a 1 b,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 BIP AC/ Drilling Seite/page 1/12

11 TT16N 1 Q r [µas] Sperrverzögerungsladung 1 i TM = 5A 2A 1A 5A 2A 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 1.6 Grenzstrom I T(OV)M [A] a T A = 35 C 1. b 8 6 T A = 45 C 4 2,1,1 t [s] 1 Grenzstrom / Maximum overload on-state current I T(OV)M = f(t), v RM =,8 V RRM Leerlauf / No-load conditions a: T A = 35 C, verstärkte Luftkühlung / Forced air cooling b: T A = 45 C, Luftselbstkühlung / Natural air cooling BIP AC/ Drilling Seite/page 11/12

12 TT16N 1.2 I T(OV) [A] Überstrom I TAV (vor) = A 1 A 15 A 2 A 25 A 3 A 4 2,1,1 1 t [s] Überstrom je Zweig / Overload on-state current I T(OV) B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 12 Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 12 rectangular Kühlkörper / Heatsink type KM14 (5W) Luftselbstkühlung bei / Natural cooling at T A = 45 C 1.2 Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm I TAV(vor) I T(OV) [A] I TAV (vor) = A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 4 2,1,1 1 t [s] Überstrom je Zweig / Overload on-state current I T(OV) B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 12 Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 12 rectangular Kühlkörper / Heatsink type KM 14 (Papst 465N) Verstärkte Kühlung bei / Forced cooling at T A = 35 C Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm I TAV(vor) BIP AC/ Drilling Seite/page 12/12