Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N TT70N TD70N Kenndaten Elektrische Eigenschaften Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung Tvj = -40°C... Tvj max repetitive peak forward off-state and reverse voltages Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage Tvj = -40°C... Tvj max Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage Tvj = +25°C... Tvj max VDRM,VRRM 1600 2000 2400 1600 VDSM 2000 2400 1700 VRSM 2100 2500 ITRMSM Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert maximum RMS on-state current 1) 1800 V 2200 V V 1800 V 2200 V V 1900 V 2300 V V 150 A 70 A 96 A Dauergrenzstrom average on-state current TC = 85°C TC = 61°C ITAVM Stoßstrom-Grenzwert surge current Tvj = 25 °C, tP = 10 ms Tvj = Tvj max, tP = 10 ms ITSM Grenzlastintegral I²t-value Tvj = 25 °C, tP = 10 ms Tvj = Tvj max, tP = 10 ms I²t Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current DIN IEC 747-6 f = 50 Hz, iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs (diT/dt)cr Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage Tvj = Tvj max, vD = 0,67 VDRM 6.Kennbuchstabe / 6th letter C 6.Kennbuchstabe / 6th letter F (dvD/dt)cr Tvj = Tvj max , iT = 300 A vT Schleusenspannung threshold voltage Tvj = Tvj max V(TO) Ersatzwiderstand slope resistance Tvj = Tvj max rT Zündstrom gate trigger current Tvj = 25°C, vD = 6 V IGT max. 200 mA Zündspannung gate trigger voltage Tvj = 25°C, vD = 6 V VGT max. 2 V Nicht zündender Steuerstrom gate non-trigger current Tvj = Tvj max , vD = 6 V Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM IGD max. max. 10 mA 5 mA Nicht zündende Steuerspannung gate non-trigger voltage Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM VGD max. 0,25 V Haltestrom holding current Tvj = 25°C, vD = 6 V, RA = 5 Ω IH max. 300 mA Einraststrom latching current Tvj = 25°C, vD = 6 V, RGK ≥ 10 Ω IL iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs, tg = 20 µs max. 1200 mA Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom forward off-state and reverse current Tvj = Tvj max vD = VDRM, vR = VRRM iD, iR max. 25 mA Zündverzug gate controlled delay time DIN IEC 747-6 Tvj = 25 °C,iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs tgd max. 4 µs Charakteristische Werte / Characteristic values Durchlaßspannung on-state voltage 1650 A 1450 A 13600 A²s 10500 A²s 100 A/µs 500 V/µs 1000 V/µs max. 2,25 V 1 V 3,8 mΩ 1) 2400V auf Anfrage / 2400V on request prepared by: C. Drilling date of publication: Revision: approved by: J. Novotny BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 18.12.01 1 Seite/page 1/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time Isolations-Prüfspannung insulation test voltage Tvj = Tvj max, iTM = ITAVM vRM = 100 V, vDM = 0,67 VDRM dvD/dt = 20 V/µs, -diT/dt = 10 A/µs 5.Kennbuchstabe / 5th letter O tq RMS, f = 50 Hz, t = 1 min RMS, f = 50 Hz, t = 1 sec VISOL Thermische Eigenschaftenpro Modul / per Module, Θ = 180° sin Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case typ. pro Modul / per Module pro Zweig / per arm Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink 3,0 kV 3,6 kV RthJC max. max. max. max. RthCH max. max. pro Zweig / per arm, Θ = 180° sin pro Modul / per Module, DC pro Zweig / per arm, DC 300 µs 0,175 0,350 0,165 0,330 °C/W °C/W °C/W °C/W 0,04 °C/W 0,08 °C/W 125 °C Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Tvj max Betriebstemperatur operating temperature Tc op -40...+125 °C Lagertemperatur storage temperature Tstg -40...+130 °C Mechanische Eigenschaften Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage case, see annex Seite 3 page 3 Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Innere Isolation internal insulation AlN Anzugsdrehmoment für mechanische Anschlüsse mounting torque Toleranz / Tolerance ± 15% M1 4 Nm Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsse terminal connection torque Toleranz / Tolerance + 5% / - 10% M2 4 Nm Steueranschlüsse control terminals DIN 46 244 Gewicht weight A 2,8 x 0,8 G typ. 250 g Kriechstrecke creepage distance 15 mm Schwingfestigkeit vibration resistance f = 50 Hz UL-gelistet UL listed file-No. 50 m/s² E 83336 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. BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 Seite/page 2/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N Maßbild Maßbild Maßbild 1 2 4 5 3 7 6 1 2 TT BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 3 4 5 TD A71/94 Seite/page 3/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul R,T – Werte Di R,T-Werte TT70N Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thJC für DC Analytical elements of transient thermal impedance Z thJC for DC Pos. n 1 2 3 4 5 Rthn [°C/W] 0,0127 0,03 0,049 0,1318 0,1085 τn [s] 0,001 0,0092 0,074 0,57 3,51 Z thJC = Analytische Funktion / Analytical function: 6 7 n max Σ n=1 R thn 1 - e –t τn Natürliche Kühlung / Natural cooling 3 Module pro Kühler / 3 modules per heatsink Kühler / Heatsink type: KM14 (50W) Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA Pos. n 1 2 3 Rthn [°C/W] 0,048 0,202 2,05 τn [s] 3,71 40 984 4 5 6 7 6 7 Verstärkte Kühlung / Forced cooling 3 Module pro Kühler / 3 modules per heatsink Kühler / Heatsink type: KM 14 (Papst 4650N) Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA Pos. n 1 2 3 Rthn [°C/W] 0,048 0,202 0,53 τn [s] 3,71 40 254 Analytische Funktion / Analytical function: BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 4 5 Z thCA = nmax Σ n=1 Rthn 1 - e –t τn Seite/page 4/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N 0,500 Θ= 30° Diagramme Trans. Wärmewiderstand bei Sinus Z(th)JC [°C/W] 0,400 0° 60° 90° 120 180° 180° 0 0,300 0,200 0,100 0,000 0,01 0,1 1 t [s] 10 100 Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm ZthJC = f(t) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ Trans. Wärmewiderstand bei Rechteck Θ= 30° 0,500 60° 90° 120° 180° 0,400 Z(th)JC [°C/W] 0° 0 180° DC 0,300 0,200 0,100 0,000 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 10 100 Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm ZthJC = f(t) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 Seite/page 5/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N 200 Diagramme Durchgangsverluste bei Sinus 0° 150 120° 90° 180° 0 180° PTAV [W] 60° Θ = 30° 100 50 0 0 20 40 ITAV [A] 60 80 100 Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately) Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ Durchgangsverluste bei Rechteck 250 DC PTAV [W] 200 0° 180° 180° 0 60° 150 90° 120° Θ = 30° 100 50 0 0 20 40 60 80 ITAV [A] 100 120 140 160 Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately) Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 Seite/page 6/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N Gehäusetemperatur bei Sinus 120 0° TC [°C] 100 180° 0 80 60 60° Θ = 30° 40 90° 180° 120° 20 0 20 40 60 ITAVM [A] 80 100 Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately) Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ Gehäusetemperatur bei Rechteck 120 0° TC [°C] 100 180° 0 80 60 40 Θ = 30° 60° 90° 40 60 80 ITAVM [A] 120° DC 180° 20 0 20 100 120 140 160 Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately) Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 Seite/page 7/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul 800 RthCA [°C/W] 0,04 0,06 TT70N B2 ID Maximaler Strom bei B2 und B6 + P tot [W] 0,08 600 ~ 0,10 0,12 R-Last R-load L-Last L-load - 0,15 400 0,20 0,25 0,30 0,60 200 0,40 0,80 0,12 0 0 20 40 T A [°C] 60 80 100 120 0 100 200 I D [A] Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current ID B2- Zweipuls-Brückenschaltung / Two-pulse bridge circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot Parameter: Wärmewiderstand zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient RthCA 1200 R thCA [°C/W] 0,04 B6 ID + 0,02 1000 3~ 0,06 800 - 0,08 P tot [W] 0,10 0,12 600 0,15 0,20 0,25 0,30 400 0,40 200 0,60 0,80 0 0 20 40 60 T A [°C] 80 100 120 0 100 200 300 ID [A] Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current ID B6- Sechspuls-Brückenschaltung / Six-pulse bridge circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot Parameter: Wärmewiderstand zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient RthCA BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 Seite/page 8/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N 400 0,10 Maximaler Strom bei W1C und W3C IRMS 0,15 300 W 1C ~ R thCA [°C/W] 0,20 P tot [W] 0,25 0,30 0,35 200 ~ 0,40 0,50 0,70 100 1,00 1,50 2,00 3,00 0 0 20 40 TA [°C] 60 80 100 120 0 50 100 I RMS [A] 150 200 250 Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS W1C - Einphasen-Wechselwegschaltung / Single-phase inverse parallel circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot Parameter: Wärmewiderstand zwischen den Gehäuse und Umgebung / Thermal resistance case to ambient RthCA 1200 R thCA [°C/W] 0,03 ~ W 3C ~ ~ IRMS 0,06 1000 0,08 P tot [W] 800 ~ 0,10 ~ ~ 0,12 600 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,60 0,80 1,00 400 200 0 0 20 40 60 80 100 T A [°C] 120 0 50 100 I RMS [A] 150 200 250 Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS W3C - Dreiphasen-Wechselwegschaltung / Three-phase inverse parallel circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot Parameter: Wärmewiderstand zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient RthCA BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 Seite/page 9/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N 100 Steuercharakteristik 10 c vG [V] b Tvj = +25°C Tvj max = +125°C 1 Tvj = -40 °C a 0,1 10 100 1000 iG [mA] 10000 Steuercharakteristik vG = f (iG) mit Zündbereichen für VD = 6 V Gate characteristic vG = f (iG) with triggering area for VD = 6 V Höchstzulässige Spitzensteuerverlustleistung / Maximum rated peak gate power dissipation PGM = f (tg) : a - 20 W/10ms b - 40 W/1ms c - 60 W/0,5ms Zündverzug 1000 tgd [µs] 100 10 a b 1 0,1 10 100 iGM [mA] 1000 10000 Zündverzug / Gate controlled delay time tgd = f(iG) Tvj = 25°C, diG/dt = iGM/1µs a - maximaler Verlauf / Limiting characteristic b - typischer Verlauf / Typical characteristic BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 Seite/page 10/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N 10000 Qr [µAs] Sperrverzögerungsladung iTM = 500A 200A 1000 100A 50A 20A 100 1 10 100 -di/dt [A/µs] Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Qr = f(-di/dt) Tvj = Tvjmax, vR ≤ 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM Parameter: Durchlaßstrom / On-state current iTM Grenzstrom IT(OV)M [A] 1.600 a 1.400 TA = 35 °C 1.200 1.000 b 800 TA = 45 °C 600 400 200 0 0,01 0,1 1 t [s] Grenzstrom / Maximum overload on-state current IT(OV)M = f(t), vRM = 0,8 VRRM Leerlauf / No-load conditions a: TA = 35°C, verstärkte Luftkühlung / Forced air cooling b: TA = 45°C, natürliche Luftkühlung / Natural air cooling BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 Seite/page 11/12 Datenblatt / Data sheet N Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Modul TT70N 800 I = Überstrom TAV (vor) 0A 5A 10 A 15 A 20 A 22 A IT(OV) [A] 600 400 200 0 0,01 0,1 1 t [s] 10 100 1000 10000 Überstrom je Zweig / Overload on-state current IF(OV) B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 120° Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120° rectangular Kühlkörper / Heatsink type KM14 (50W) Natürliche Kühlung bei / Natural cooling at TA = 45°C Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm IFAV(vor) 1.000 I TAV (vor) = 0A 10 A 20 A 30 A 40 A 50 A IT(OV) [A] 800 600 400 200 0 0,01 0,1 1 t [s] 10 100 1000 10000 Überstrom je Zweig / Overload on-state current IF(OV) B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 120° Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120° rectangular Kühlkörper / Heatsink type KM 14 Papst 4650N Verstärkte Kühlung bei / Forced cooling at TA = 35°C Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm IFAV(vor) BIP AC / 22.11.94, A. Rüther Seite / page A 14/92 A71/94 Seite/page 12/12