European PowerSemiconductor and Electronics Company GmbH + Co. KG Leistungsgleichrichterdioden Power Rectifier Diodes D 251 K 8,4 8,4 E-Cu-Seil 25mm² E-CE-Rope 25 mm² E-Cu-Seil 25mm² E-Cu-Rope 25 mm² Siliconschlauch Silicon tube 90 90 210 210 ±10 ±10 Siliconschlauch Silicon tube Typ Type Schaltsymbol Kathode Circuit symbol Cathode ø36 18 Bohrung für Temperaturmessung 3,2 x 15 Bore for temperature measurement 3,2 x 15 2 7 8 31 29 SW27 M12 Anode Anode Schutzschlauch Prot. flex. tubing Typ Type Schaltsymbol Kathode Circuit symbol Cathode Anode Anode Schutzschlauch Prot. flex. tubing N Seil Rope Gehäuse Case rot red N Seil Rope Gewinde Thread rot red K Gehäuse Case Seil Rope blau blue K Gewinde Thread Seil Rope blau blue VW K July 1996 D 251 K Elektrische Eigenschaften Electrical properties Höchstzulässige Werte Maximum rated values Periodische Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage tvj = -40°C... t vj max VRRM 800, 1200, 1400 V 1800, 2000 V + 100 V Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage tvj = +25°C... t vj max VRSM = V RRM Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert RMS forward current IFRMSM 400 A Dauergrenzstrom mean forward current IFAVM 250 A Stoßstrom-Grenzwert surge forward current tc = 102 °C tc = 100 °C tvj = 25°C, t p = 10 ms IFSM tvj = t vj max , tp = 10 ms 2 Grenzlastintegral I t-value tvj = 25°C, t p = 10 ms 2 I t tvj = t vj max , tp = 10 ms Charakteristische Werte Characteristic values Durchlaßspannung on-state voltage tvj = t vj max , iF = 800 A VT Schleusenspannung threshold voltage tvj = t vj max VT(TO) Ersatzwiderstand slope resistance tvj = t vj max rT Sperrstrom reverse current tvj = t vj max , V R = V RRM iR Thermische Eigenschaften Thermal properties Innerer Widerstand thermal resistance, junction Θ = 180° sin R thJC to case DC Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance,case to heatsink R thCK Höchstzul.Sperrschichttemperatur max. junction temperature tvj max Betriebstemperatur operating temperature Lagertemperatur storage temperature Mechanische Eigenschaften Mechanical properties Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact ∅ = 21 mm ( ∅ 23 mm) 1) Anzugsdrehmoment tightening torque Anpreßkraft clamping force Gewicht weight Kriechstrecke creepage distance Feuchteklasse humidity classification DIN 40040 Schwingfestigkeit vibration resistance f = 50 Hz Maßbild outline Polarität polarity 1) Durchmesser 23 mm nur für V diameter 23 mm only for V RRM = 2000 V RRM = 2000 V max. max. 255 A 5,7 kA 4,7 kA 162,5 kA 2s 110,5 kA 2s 1,57 V 0,8 V 0,85 mΩ 30 mA max. 0,236 °C/W max. 0,230 °C/W max. 0,04 °C/W 180 °C tc op -40...+180 °C tstg -40...+180 °C Gehäuseform/case design B M 20 Nm Gehäuseform/case design E F G typ. 3,5 kN 175 g 12 mm C 50 Seite/page Kathode=Gehäuse/case m/s 2 D 251 K 1000 1,0 800 ⌠i²dt 0,9 ⌡ (normiert) i F [A] 0,8 600 0,7 400 0,6 200 0,5 0 0,5 1,0 1,5 2,0 0 v F [V] D251K_1 Bild/Fig. 1 Grenzdurchlaßkennlinie Limiting forward characteristic i tvj = 180 °C tvj= 25 °C F 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 tp [ms] D251K_4 Bild / Fig. 2 Normiertes Grenzlastintegral / Normalized i²t ∫i²dt = f(tp) = f (v F) 8 IF(0V)M 7 IF(0V)M vR vR 7 6 IF(0V)M 6 IF(0V)M [kA] 5 [kA] 5 4 4 3 1a + 1b + 1c 1a + 1b + 1c 3 2a 2b 2a 2 2b 2 2c 2c 1 1 0 0 0 D251K_5 0,1 0,3 0,2 t [s] Bild / Fig. 3 Grenzstrom / Maximum overload forward current IF(0V)M = f(t) 1 - IFAV(vor) = 0 A; tvj = tC = 25 °C 2 - IFAV(vor) = 250 A; tC = 130 °C; tvj = 180 °C a - vR ≤ 50 V b - vR = 0,5 VRRM c - vR = 0,8 VRRM 0 D251K_6 0,1 0,2 0,3 t [s] Bild / Fig. 4 Grenzstrom / Maximum overload forward current IF(0V)M = f(t) 1 - IFAV(vor) = 0 A; tvj = tC = 25 °C 2 - IFAV(vor) = 250 A; tC = 130 °C; tvj = 180 °C a - vR ≤ 50 V b - vR = 0,5 VRRM c - vR = 0,8 VRRM D 251 K 104 9 0,06 Θ 0,05 8 7 6 5 T 4 ∆ R thJC Qr [µAs] [°C/W] 0,04 3 i FM [A] 2 800 400 200 100 Θ 0,03 10 3 9 T 50 8 7 6 25 5 0,02 4 3 0,01 2 Θ 0 30 T 10 60 90 150 120 180 0,1 Θ [°el] D251K_3 2 10 1 D251K_7 100 -di F /dt [A/µs] Bild / Fig. 6 Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Qr = f(-diF/dt) tvj = tvjmax; vR ≤ 0,5 VRRM; VRM = 0,8 VRRM Beschaltung / Snubber: C = 0,47 µF; R = 8,2 Ω Parameter: Durchlaßstrom / Forward current iFM Bild / Fig. 5 Differenz zwischen den Wärmewiderständen für Pulsstrom und DC Difference between the values of thermal resistance for pulse current and DC Parameter: Stromkurvenform / Current waveform 0,25 Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes ZthJC für DC Analytical elements of transient thermal impedance ZthJC for DC Pos. n 1 2 3 4 Rthn °C/W 0,00045 0,00422 0,00703 0,0576 0,000106 0,00115 0,00556 0,192 τn [s] 0,20 Z (th)JC [°C/W] Analytische Funktion / Analytical function: 0,15 ZthJC = 0,10 0,05 0 -3 10 D251K_2 10 -2 -1 10 0 1 10 10 t [s] Bild / Fig. 7 Transienter innerer Wärmewiderstand Transient thermal impedance ZthJC = f(t), DC 1 - Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling 2 - Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling 3 - Kathodenseitige Kühlung / Cathode-sided cooling 2 10 nmax Σ Rthn(1-EXP(-t/τn)) n=1 5 6 0,1195 0,0412 0,663 4,3 7