European PowerSemiconductor and Electronics Company GmbH + Co. KG Marketing Information TT 131 N for fillister head screw M6x15 Z4-1 screwing depth max. 12 plug A 2,8 x 0,8 14 15 25 25 K2 G2 K1 G1 13,3 5 80 94 AK K A K1 G1 K2 G2 VWK February 1996 TT 131 N, TD 131 N, DT 131 N Elektrische Eigenschaften Höchstzulässige Werte Electrical properties Maximum rated values Periodische Vorwärts- und repetitive peak forward off-state and Rückwärts-Spitzensperrspannung reverse voltages Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage non-repetitive peak reverse voltage RückwärtsStoßspitzensperrspannung Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert RMS on-state current Dauergrenzstrom average on-state current Stoßstrom-Grenzwert surge current Grenzlastintegral ∫i2t-value Kritische Stromsteilheit current Kritische Spannungssteilheit voltage Charakteristische Werte Characteristic values Durchlaßspannung Schleusenspannung Ersatzwiderstand Zündstrom Zündspannung Nicht zündender Steuerstrom Nicht zündende Steuerspannung Haltestrom Einraststrom on-state voltage threshold voltage slope resistance gate trigger current gate trigger voltage gate non-trigger current gate non-trigger voltage holding current latching current Vorwärts- und RückwärtsSperrstrom Zündverzug Freiwerdezeit Isolations-Prüfspannung forward off-state and reverse currents gate controlled delay time circuit commutated turn-off time insulation test voltage Thermische Eigenschaften Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case Übergangs-Wärmewiderstand Höchstzul.Sperrschichttemperatur Betriebstemperatur Lagertemperatur tvj = -40°C...t vj max VDRM, V RRM 600 800 1000 1200 1400 V tvj = -40°C...t vj max VDSM = V DRM tvj = +25°C...t vj max VRSM = V RRM + 100 V ITRMSM ITAVM V tc = 85°C tc = 81°C tvj = 25°C, t p = 10 ms tvj = t vj max , tp = 10 ms tvj = 25°C, t p = 10 ms tvj = t vj max , tp = 10 ms vD ≤ 67%, V DRM, fo = 50 Hz vL =10V,i GM =0,6A,di G/dt =0,6A/µs tvj = t vj max , vD = 0,67 V DRM (di/dt) cr 220 A 131 A 140 A 3600 A 3200 A 64800 A2s 51200 A2s 150 A/µs (dv/dt) cr 1000 V/µs tvj = t vj max , iT = 350 A tvj = t vj max tvj = t vj max tvj = 25 °C, v D = 6 V tvj = 25 °C, v D = 6 V tvj = t vj max , vD = 6 V tvj = t vj max , vD = 0,5 V DRM tvj = 25 °C, v D = 6 V, R A = 5 Ω tvj = 25 °C,v D = 6 V, R GK > = 10 Ω vT VT(TO) rT IGT VGT IGD VGD IH IL iGM = 0,6 A, di G/dt = 0,6 A/µs, t g = 20 µs ITSM ∫i2dt max.1,48 0,85 1,5 max. 150 max.1,4 max.5 max.0,2 max. 200 max. 620 V V mΩ mA V mA V mA mA tvj = t vj max , vD=V DRM, vR=V RRM i D, i R max. 25 mA tvj=25°C, i GM = 0,6 A, di G/dt = 0,6 A/µs siehe Techn.Er./see Techn.Inf. RMS, f = 50 Hz, t = 1 min tgd tq VISOL max.3 µs typ.180 µs 3 kV Θ =180°el,sinus: pro Modul/per module R thJC pro Zweig/per arm DC: pro Modul/per module pro Zweig/per arm thermal resistance, case to heatsink pro Modul/per module pro Zweig/per arm max. junction temperature operating temperature storage temperature R thCK tvj max tc op tstg max.0,115 max.0,23 max.0,107 max.0,214 max.0,03 max.0,06 125 -40...+125 -40...+130 °C/W °C/W °C/W °C/W °C/W °C/W °C °C °C Mechanische Eigenschaften Mechanical properties Gehäuse, siehe Seite Si-Elemente mit Druckkontakt Innere Isolation Anzugsdrehmoment für mechanische Befestigung Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsse Gewicht Kriechstrecke Schwingfestigkeit case, see page Si-pellet with pressure contact internal insulation mounting torque Toleranz/tolerance +/- 15% M1 AlN 6 Nm terminal connection torque Toleranz/tolerance +5%/-10% M2 6 Nm weight creepage distance vibration resistance 1 G f = 50 Hz Diese Module können auch mit gemeinsamer Anode oder gemeinsamer Kathode geliefert werden. These modules can also be supplied with common anode or common cathode. Recognized by UNDERWRITERS LABORATORIES INC. typ.430 g 14 mm 5 . 9,81 m/s² TT 131 N 200 120° 180 0 160 PTAV 140 [W] 120 130 180° 90° θ 60° θ 0 tC [°C] 100 θ = 30° 80 100 80 60 60 40 40 0 0 50 100 ITAV [A] TT 131 N/1 20 0 150 120° 0 tC 90° [W] 150 ITAVM [A] 150 130 DC 180° θ 100 Bild / Fig. 2 Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature t C = f(ITAVM) Strombelastung je Zweig / current load per arm Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ 250 0 50 180° 120° TT 131 N/2 Bild / Fig. 1 Durchlaßverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV) Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ 200 PTAV 90° 60° θ = 30° 20 θ 100 [°C] 60° θ = 30° 80 100 60 50 40 0 0 100 50 150 TT 131 N/3 ITAV [A] 200 20 0 800 R-Last R-load 600 0.12 150 200 ITAVM [A] 250 RthCA[°C/W] 1000 0.06 Ptot [W] 0.08 L-Last L-load 750 0.1 0.12 400 0.2 500 0.25 0.3 0.4 0.5 200 0.6 0.8 1.0 1.5 20 DC 0.05 0.04 0.15 TT 131 N/5 100 1250 0.10 0 0 50 180° Bild / Fig. 4 Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature t C = f(ITAVM) Strombelastung je Zweig / current load per arm Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ RthCA[°C/W] 0.08 Ptot [W] 60° 90° 120° TT 131 N/4 Bild / Fig. 3 Durchlaßverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV) Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ 0.06 0.05 θ = 30° 40 60 80 100 tA [°C] 0 100 200 300 Id [A] Bild / Fig. 5 B2 - Zweiplus-Brückenschaltung / Two-pulse bridge circuit Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current Id Gesamtverlustleist. der Schaltung / total power dissip. of the circuit Ptot Parameter: Wärmewiderstand zwischen Gehäuse und Umgebung / thermal resistance case to ambient R thCA 400 0.15 0.2 0.25 0.3 250 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 0 0 20 TT 131 N/6 40 60 80 100 tA [°C] 0 100 200 300 Id [A] Bild / Fig. 6 B6 - Sechpuls-Brückenschaltung / Six-pulse bridge circuit Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current Id Gesamtverlustleist. der Schaltung / Total power dissip. of the circuit Ptot Parameter: Wärmewiderstand zwischen Gehäuse und Umgebung / thermal resistance case to ambient RthCA 400 TT 131 N 400 0.15 0.12 0.1 1250 RthCA[°C/W] 0.06 1000 Ptot 0.08 [W] 0.2 Ptot 300 0.25 [W] 0.3 750 0.1 0.12 200 0.4 0.5 0.6 0.2 0.25 0.3 250 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 0 0 20 1.5 2.0 3.0 0 0.15 500 0.8 100 1.0 0 RthCA[°C/W] 0.05 0.04 20 40 TT 131 N/7 60 80 100 tA [°C] 100 0 200 300 IRMS [A] 400 40 60 TT 131 N/8 80 100 tA [°C] 0 100 200 300 IRMS [A] 400 Bild / Fig. 8 W3C - Dreiphasen-Wechselwegschaltung / Three-phase inverse parallel circuit Höchstzulässiger Effektivstrom je Phase / Maximum ratet RMS current per phase IRMS Gesamtverlustleist. der Schaltung / Total power dissip. at the circuit Ptot Parameter: Wärmewiderstand zwischen Gehäuse und Umgebung/ thermal resistance case to ambient RthCA Bild / Fig. 7 W1C - Einphasen-Wechselwegschaltung / Single-phase inverse parallel circuit Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum ratet RMS current IRMS Gesamtverlustleist. der Schaltung / Total power dissip. at the circuit Ptot Parameter: Wärmewiderstand zwischen Gehäuse und Umgebung/ thermal resistance case to ambient R thCA 104 2,5 8 Qr 2,0 IT(0V)M [kA] [µAs] 4 2 1,5 a 200 A 103 b 1,0 500 A 100 A 8 50 A 6 20 A 4 0,5 2 0 10 20 40 60 80 100 200 400 TT 131 N/9 600 800 1s 102 100 t [ms] Bild / Fig. 9 Grenzstrom je Zweig IT(OV)M. Belastung aus Leerlauf, VRM = 0,8 VRRM Maximum overload on- state per arm current IT(OV)M. Surge current under no-load conditions, VR = 0,8 VRRM a - tA = 35 °C, verstärkte Luftkühlung / forced cooling b - tA = 45 °C, Luftselbstkühlung / natural cooling 4 5 6 7 8 101 2 3 4 5 6 7 8 -di/dt [A/µs] 10 2 100 60 10 5 b a c tgd [µs]20 d 10 6 4 2 b 2 1 a 1 0,5 0,6 0,4 0,2 0,1 3 Bild / Fig. 10 Sperrverzögerungsladung / Recovery charge Qr = f(-di/dt) t vj = tvjmax, vR ≤ 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM Parameter: Durchlaßstrom / On-state current iTM 30 20 vG [V] 2 TT 131 N/10 0,2 5 10 TT 131 N/11 20 50 100 200 mA 500 1 2 5 A 10 20 50 iG Bild / Fig. 11 Steuercharakteristik mit Zündbereichen / Gate characteristic with triggering areas, vG = f(iG), vD = 6 V Parameter: a b c d ________________________________________________________ Steuerimpulsdauer / Pulse duration t [ms] 10 1 0,5 0,1 ________________________________________________________ g Höchstzulässige Spitzensteuerleistung/ Maximum allowable peak gate power [W] 40 80 100 150 ________________________________________________________ 0,1 10 20 TT 131 N/12 40 60 100 mA 200 400 600 1 Bild / Fig. 12 Zündverzug / Gate controlled delay time t gd = f(iG) t vj = 25°C, diG/dt = iGM/1µs a - äußerster Verlauf / limiting characteristic b - typischer Verlauf / typical characteristic 2 A 4 iG 6 10 TT 131 N 0,36 0,36 0,32 0,32 ZthJC [°C/W] 0 ZthJC 0 [°C/W] θ 0,24 0,24 0,20 0,20 0,16 0,16 θ= 30° 0,12 0,04 0 2 10-3 4 6 8 TT 121 N/13 10-2 2 θ= 30° 60° 0,12 60° 90° 120° 180° 0,08 θ 90° 120° 180° 0,08 0,04 4 6 8 2 10 -1 4 6 8 100 2 4 6 8 10 1 2 4 6 8 10 2 t [s] Bild / Fig. 13 Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z(th)JC = f(t) Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ DC 0 10-3 2 4 6 8 10-2 2 4 6 8 10 -1 2 4 6 8 100 2 4 6 8 10 1 2 4 6 8 10 2 t [s] TT 131 N/14 Bild / Fig. 14 Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z(th)JC = f(t) Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes ZthJC pro Zweig für DC Analytical elements of transient thermal impedance ZthJC per arm for DC Pos. n R thn [°C/W] τ n [s] 1 2 3 nmax ΣR n=1 5 0,025 0,0763 0,0726 0,0305 0,00089 0,0078 0,086 0,412 2,45 Analytische Funktion / Analytical function: ZthJC = 4 0,00956 - τt n) thn (1-e 6 7