Детальная информация о IGBT-модулях семейства SEMITRANS: особенности, обозначение, рекомендации по применению, аксессуары

Отличительные особенности:

• Три типоразмера корпусов с малой индуктивностью

  SEMITRANS 2: Lкэ < 30 нГн, 34 x 94 мм

  SEMITRANS 3: Lкэ < 20 нГн, 62 x 107 мм

  SEMITRANS 4: Lкэ < 20 нГн, 62 x 107 мм

  SEMITRANS 6/7: Lкэ < 60 нГн, 45 x 105 мм

• Высокое напряжение изоляции, большие длины путей утечки

  100%-ые заводские испытания в течение 1 секунды при переменном напряжении 3 кВ (действующее значение) (серии 063, 123, 124, 173, 174) или 4.8 кВ (серии 125, 126, 128, 176) в соответствии со стандартом UL 1557

• IGBT-кристаллы трех классов напряжения и пять различных технологий, оптимизированных под различные применения

  - Стандартная технология ...063, ...123, ...173: отказоустойчивые кристаллы NPT (непробиваемые) для стандартных применений

  - Технология с малыми потерями (Low loss) ...124, ...174: NPT-кристаллы для низких частот переключения, оптимизированные под пониженные прямые потери

  - Ультрабыстрая технология...125: оптимизированные NPT-кристаллы для высоких частот переключения

  - Технология пазового исполнения затвора ...066, ...126, ...176: новые IGBT-кристаллы с пазовым исполнением затвора с очень малыми прямыми потерями и оптимизированным использованием площади модуля

  - Технология SPT (плавный пробой) ...128: новые планарные плавно-пробиваемые кристаллы с особенно хорошим соотношением между прямыми потерями и потерями при коммутации

• Оптимально адаптированные диоды

  Выполнение диода по запатентованной технологии CAL (управляемый осевой ресурс) или HD (высокоплотный) CAL

  Плавное восстановление даже при экстремальных условиях

  Высокая динамическая отказоустойчивость

  Прямая характеристика с минимизированным температурным коэффициентом

Система обозначения типа модуля:

1 - Обозначает, что компонент производства SEMIKRON

2

M - транзисторный модуль/МОП-технология

D - 3-фазный диодный входной мост

3 Номинальный ток (Iк [А] для температуры корпуса 25°C)

4 - IGBT-ключ

5 - Топология

A - Один ключ

AH - Асимметричные H-мосты

AL - Прерыватель для повышающего преобразователя

AR - Прерыватель для понижающего преобразователя

B - Полумост

BD - Полумост с последовательным диодом инвертора источника тока

D - 3-фазный мост (шестиэлементный модуль)

DL - 3-фазный мост с тормозным прерывателем (семиэлементный модуль)

H - H-мост

M - С центральной точкой соединения на стороне эмиттера

6 - Класс напряжения коллектор-эмиттер

06: 600В

12: 1200В

17: 1700В

7 - Технология кристалла IGBT-транзистора

3: стандартная NPT

4: с малыми потерями

5: ультрабыстрая

6: с пазовым исполнением затвора

8: SPT (плавно-пробиваемая)

8 - Гибридный инверсный диод (CAL или HD CAL - диод)

Названия рисунков в файлах *.pdf

Для IGBT-модулей SEMITRANS следующих серий: SKM...126D, SKM...128D, SKM...176D

Рисунок 1 - Непрерывный ток коллектора Ic, как функция напряжения коллектор-эмиттер Vce (типичные выходные характеристики) для температуры перехода Tj= 25°C и Tj = 125°C, параметр: напряжение затвор-эмиттер Vge

Рисунок 2 - Максимальный номинальный непрерывный постоянный ток коллектора Ic, как функция температуры корпуса

Рисунок 3 - Типичное рассеивание энергии при включении Eon и выключении Eoff IGBT-элемента и рассеиваемая энергия при выключении свободного диода, как функция непрерывного тока коллектора Ic для индуктивной нагрузки

Рисунок 4 - Типичное рассеивание энергии при включении Еon и выключении Еoff IGBT-элемента и рассеиваемая энергия при выключении свободного диода, как функция последовательного сопротивления затвора Rg для индуктивной нагрузки

Рисунок 5 - Типичная передаточная характеристика: ток коллектора Ic, как функция напряжения затвор-эмиттер Vge

Рисунок 6 - Типичная характеристика заряда затвора: напряжение затвор-эмиттер Vge, как функция заряда затвора Qg

Рисунок 7 - Типичные временные характеристики IGBT tdon, tr, tdoff и tf, как функция непрерывного тока коллектора для индуктивной нагрузки и фиксированного последовательного сопротивления затвора Rg для Tj = 125°C

Рисунок 8 - Типичные временные характеристики IGBT tdon, tr, tdoff и tf, как функция последовательного сопротивления затвора Rg для индуктивной нагрузки и неизменяющегося тока коллектора Ic, Tj = 125°C

Рисунок 9 - Переходное тепловое сопротивление Zthjc IGBT-элемента, как функция времени t (один импульс), исчисляемого с момента скачкообразного изменения рассеиваемой мощности в течение длительности импульса tимп (параметр: коэффициент заполнения периода импульсов D) для f < 3 кГц

Рисунок 10 - Переходное тепловое сопротивление ZthjcD инверсного диода, как функция времени t (один импульс), исчисляемого с момента скачкообразного изменения рассеиваемой мощности в течение длительности импульса (параметр: коэффициент заполнения периода импульсов D) для f < 3 кГц

Рисунок 11 - Прямые характеристики инверсного диода (типичное и максимальное значения) для Tj=25°C и Tj=125°C

Рисунок 12 - Типичный максимальный восстанавливающийся ток IRRM инверсного диода, как функция скорости спада прямого тока dif/dt с соответствующим последовательным сопротивлением затвора Rg IGBT-транзистора в процессе включения

Рисунок 13 - Типичный заряд переключения Qrr инверсного диода, как функция от скорости спадания прямого тока dif/dt (параметры: прямой ток If и последовательное сопротивление затвора Rg IGBT-транзистора при включении)

Рекомендации по применению

Защита от электростатических разрядов

IGBT-модули SEMITRANS - устройства, чувствительные к электростатическим разрядам. За исключением модулей SEMITRANS 6/7, у всех остальных модулей предусмотрена защита от электростатических разрядов, которая представляет собой проводниковое соединение между клеммами затвора и эмиттера.

Данное соединение должно оставаться незатронутым до подключения драйвера. Сборка модуля должна выполняться квалифицированным персоналом, носящих заземленные браслеты для защиты от электростатического напряжения, на заземленных автоматизированных рабочих местах.

Инструкции по монтажу

В целях гарантирования хорошего теплового контакта и поддержания значений теплового контактного сопротивления на уровне, указанном в документации, поверхность контакта теплоотвода необходимо очистить и удалить частицы пыли, а также выполнить следующие требования:

• Неровность: < 20 мкм на расстоянии до 100 мм
• Шероховатость Rz: < 10 мкм

Перед установкой на теплоотвод основание модуля или контактную поверхность теплоотвода равномерно покрывают тонким слоем (приблизительно 50 мкм) теплопроводящей пасты, например, Wacker-Chemie P 12 (на основе кремния, тюбики по 30 грамм: идентификационный номер SEMIKRON 30106620). Для равномерного распределения пасты рекомендуется использовать валик из жесткого каучука или технологию трафаретной печати.

Для защиты IGBT-модулей SEMITRANS настоятельно рекомендуется использовать или стальные винты M6 (DIN, класс 4.8) в сочетании с подходящего типоразмера шайбами и пружинными шайбами или комбинацию винтов. Во время монтажа необходимо соблюдать значение монтажного вращающего момента, приведенного в документации.Винты необходимо затягивать в диагональном порядке с эквивалентным усилием за несколько подходов до достижения заданного в документации вращающего момента M1. Кроме того, по истечении нескольких часов рекомендуется выполнить повторное затягивание в соответствии с заданным значением вращающего момента, т.к. теплопроводящая паста может дать осадку под действием монтажного давления.

Для подключения к электрическим клеммам необходимо использовать соответствующие винты, шайбы и пружинные шайбы или комбинацию винтов. При затягивании винта необходимо соблюдать значения вращающего момента M2, приведенного в документации.

В процессе пайки плоских вставных разъемов (с использованием заземленного паяльного инструмента) необходимо соблюдать температуру пайки 235 ± °C в течение не боле 5 секунд. Модули SEMITRANS 6/7 могут паяться в ванночке проточным припоем.

Силовые клеммы

По возможности необходимо использовать пластинчатые соединители (шинопроводы) для подключения к силовым клеммам в цепи постоянного тока. В этом случае привносится минимальная паразитная индуктивность, которая в свою очередь гарантирует минимум выбросов напряжения при коммутации. В большинстве приложений рекомендуется на клеммах постоянного тока (коллектор верхнего IGBT/эмиттер нижнего IGBT) использовать импульсные конденсаторы с малой собственной индуктивностью (MKP,MKT, ... 0.22 мкФ ...1 мкФ), что позволяет предотвратить паразитные колебания.

Подключение сигналов управления

Все кабели управления должны быть кабелями со скрученными проводниками и минимально возможной длины, что необходимо для минимизации паразитной индуктивности и исключения колебаний и электромагнитных излучений. Компания SEMIKRON рекомендует использовать драйверы SEMIDRIVER.

Аксессуары для монтажа

SEMIKRON предлагает стандартный набор аксессуаров (идентификационный номер 33321100) для 10 модулей SEMITRANS 2, 2NI, 3 и 4 или для 4 модулей SEMITRANS 6 или 7.

Содержимое:

50 kB Eng Исходный файл