European PowerSemiconductor and Electronics Company GmbH + Co. KG Marketing Information TT 250 N 28,5 35 5 6 115 80 9 18 M8 18 92 AK K A K1 G1 K2 G2 VWK February 1996 TT 250 N, TD 250 N, DT 250 N Elektrische Eigenschaften Höchstzulässige Werte Electrical properties Maximum rated values Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung repetitive peak forward off-state and reverse voltages tvj = -40°C...t vj max VDRM, V RRM VorwärtsStoßspitzensperrspannung RückwärtsStoßspitzensperrspannung Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert Dauergrenzstrom non-repetitive peak forward offstate voltage non-repetitive peak reverse voltage RMS on-state current average on-state current tvj = -40°C...t vj max VDSM = V DRM tvj = +25°C...t vj max VRSM = V RRM 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 Innerer Wärmewiderstand Thermal properties tc = 85°C tc = 82°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 = 1A,di G/dt = 1 A/µs tvj = t vj max , vD = 0,67 V DRM 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 V + 100 V ITRMSM ITAVM V (di/dt) cr 410 A 250 A 261 A 8000 A 7000 A 320000 A2s 245000 A2s 150 A/µs (dv/dt) cr 1000 V/µs ITSM ∫i2dt tvj = t vj max , iT = 800 A vT tvj = t vj max VT(TO) tvj = t vj max rT tvj = 25 °C, v D = 6 V IGT tvj = 25 °C, v D = 6 V VGT tvj = t vj max , vD = 6 V IGD tvj = t vj max , vD = 0,5 V DRM VGD tvj = 25 °C, v D = 6 V, R A = 5 Ω IH tvj = 25 °C,v D = 6 V, R GK > = 10 Ω IL iGM = 1 A, di G/dt = 1 A/µs, t g = 20 µs tvj = t vj max , vD=V DRM, vR=V RRM i D, i R max.1,5 0,8 0,7 max. 200 max. 2 max.10 max.0,2 max. 300 max.1,2 V V mΩ mA V mA V mA A max. 50 mA tvj=25°C, i GM = 1 A, di G/dt = 1 A/µs tgd siehe Techn.Er./see Techn.Inf. tq RMS, f = 50 Hz, t = 1 min VISOL max. 3 typ.250 3 µs µs kV thermal resistance, junction Θ =180°el,sinus: pro Modul/per module to case pro Zweig/per arm DC: pro Modul/per module pro Zweig/per arm pro Modul/per module R thCK max.0,13 max.0,062 max.0,124 max.0,02 pro Zweig/per arm max.0,04 °C/W 125 °C -40...+125 °C -40...+130 °C Übergangs-Wärmewiderstand heatsink Höchstzul.Sperrschichttemperatur Betriebstemperatur Lagertemperatur max. junction temperature operating temperature storage temperature R thJC max.0,065 °C/W tvj max tc op tstg °C/W °C/W °C/W °C/W 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 12 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. 800 g 17 mm 5 . 9,81 m/s² TT 250 N 400 0 120 180° θ 300 PTAV [W] 90° 100 [°C] 60° 80 θ = 30° 200 θ 0 tC 120° 60 100 40 0 0 50 100 150 250 ITAV [A] 200 TT 250 N/1 300 θ = 30° 20 0 50 90° 60° 100 150 180° 120° 200 300 250 ITAVM [A] TT 250 N/2 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 Bild / Fig. 1 Durchlaßverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV) Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ 500 130 DC θ 0 400 PTAV [W] 180° 90° 300 θ = 30° 200 0 tC [°C] θ 100 120° 80 60° 60 100 40 0 0 50 100 150 200 250 TT 250 N/3 300 350 ITAV [A] 400 20 0 0.04 0.05 1000 [W] L-Last L-Load 20 250 300 350 ITAVM [A] 400 RthCA[°C/W] 0.02 0.08 0.10 800 0.12 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40 200 0.50 0.60 TT 250 N/5 200 DC 0.04 1600 Ptot 0.05 [W] 0.06 1200 R-Last R-Load 0.12 0 0 150 180° 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 0.03 0.08 0.10 600 100 2000 0.03 0.02 RthCA[°C/W] 0.06 Ptot 50 90° 120° TT 250 N/4 Bild / Fig. 3 Durchlaßverlustleistung eines Zweiges /On-state power loss per arm PTAV Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ 1400 60° θ = 30° 40 60 80 100 tA [°C] 0 100 200 300 400 500 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 RthCA 600 0.15 0.20 400 0.25 0.30 0.40 0.60 0 0 20 TT 250 N/6 40 60 80 tA [°C] 100 0 200 400 600 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 800 TT 250 N 700 0.0 8 0 .06 0.10 2000 0.0 4 R thCA[°C/W] 0.05 6 00 0 .12 Ptot Ptot [W] 0.06 0.08 0 .25 300 0 .30 800 0.10 0.12 0 .40 0 .50 0.60 0 .80 1 00 1 .00 1 .20 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40 0.60 200 0 0 20 400 40 TT 250 N/7 60 80 100 t A [°C] 0 1 00 20 0 300 400 50 0 60 0 IRMS [A] 0 0 6 20 40 60 TT 250 N/8 B ild / Fig. 7 W1C - E inpha sen -We ch selweg schaltung / S ingle- phase inverse p arallel circuit Höchstzulä ssige r Effe ktivstrom / Maximu m ratet RMS cur rent I RMS G esamtverlustleist. der Schaltung / Total p ower d issip. of the circuit P tot P arameter: Wärmewide rstand zwischen Ge häuse und Umg ebung / the rmal re sistance case to a mbi ent R thCA 8 0 100 tA [°C] 0 1 00 200 300 400 IRMS [A] 50 0 60 0 Bild / Fig. 8 W3 C - Dr eiphasen -We chselwegschaltung / Three -phase inverse paralle l circuit Hö chstzu lässig er E ffektivstro m je Phase / Maximum ra tet RMS current per phase IRMS Gesamtverlu stleist. der Schaltung / Total power dissip . of the ci rcui t Ptot Parameter: Wä rme wid erstan d zwische n G ehäu se und Umgebun g/ th ermal resistance case to ambient R thCA 104 8 5 IT(0V)M [kA] RthCA[°C/W] 0.05 12 00 0 .20 0.0 2 0.04 16 00 500 0 .15 [W] 400 0.0 3 Qr 4 [µAs] 4 iTM= 200 A 500 A 1000A 2 a 3 100 A 50 A 103 b 8 20 A 6 2 4 1 2 0 10 20 40 60 80 100 200 400 600 800 1s t [ms] T T 250 N/9 102 100 2 3 4 5 6 7 8 101 2 B ild / Fig. 9 G renzstrom je Zweig (OV)M . Bel astung au s Leer lauf, VRM = 0,8 VRRM Maximum ove rload on- sta te current per arm I T(OV)M. Surge curren t unde r n o-load condi tion s, VR = 0,8 VRRM a - t A = 3 5 °C, verstä rkte Luftkühlu ng / forced cooling b - t A = 4 5 °C, Lu ftse lbstkühlu ng / natural cooling 3 4 5 6 7 8 1 02 -d i/dt [A/µs] TT 250 N/10 Bild / Fig. 10 Sperr ver zög erungslad ung / Recove ry charge Q r = f(- di/d t) tvj = tvjmax, v R ≤ 0,5 V RRM , v RM = 0,8 V RRM Parameter: Dur chl aßstrom / On-sta te current iTM 10 0 30 20 60 v G 10 [V] 5 tgd [µs] b a c d 20 10 6 4 2 a b 2 1 1 0,5 0 ,6 0,4 0,2 0,2 0,1 10 20 T T 250 N/11 4 0 60 100 20 0 400 600 1 mA 2 4 6 10 A 20 40 60 100 iG B ild / Fig. 11 S teu ercharakte ristik mit Zündb ereichen / Gate ch aracter istic with trigger ing a reas, v G = f(iG ), v D = 6 V P arameter: a _____ b _____ c _____ d _ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ S_____ teu erimpulsdau er /_____ Pulse_____ duration t g [ms] 10 _____ 1 _____ 0,5 _____ 0 ,1 _ _____ _____ _____ _____ _____ Höchstzulä ssige Sp itzensteuerle istung / Maximum allowable pe ak gate power [W] _____ 40 _____ 80 _____ 100 _____ 15 0 _ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ 0,1 10 20 4 0 6 0 100 mA 200 40 0 6 00 1 TT 250 N/12 Bild / Fig. 12 Zü ndverzug / Gate co ntro lled delay time t gd = f(i G) tvj = 25°C, diG/dt = iGM/1µs a - äu ßer ster Verlauf / limitin g char acteristic b - typ ischer Verla uf / typ ica l chara cteristic 2 A 4 iG 6 10 TT 250 N 0 ,16 0,18 0,16 Z thJC [°C/W] 0 ,12 0 ZthJC θ 0,10 0 ,08 0,08 θ= 30° 0,06 60° 90° 120° 0 ,02 180° 0,04 0 ,04 θ 0,1 2 0 ,10 0 ,06 0 [°C/W] 0 10-2 θ= 30° 0,02 2 T T 250 N/13 4 6 10-1 2 4 6 10 0 2 4 6 101 2 4 6 102 t [s] B ild / Fig. 13 Transiente r inne rer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impe dance p er arm Z (th)JC = f(t) P arameter: Stromflußwi nke l / cur rent condu ction ang le θ 60° 90° 120° 180° DC 0 2 10 -3 4 6 8 10-2 2 4 6 8 2 10 -1 4 6 8 100 2 4 68 10 1 2 4 6 810 2 t [s] TT 250 N/14 Bild / Fig. 14 Transienter in nerer Wärmewiderstan d je Zweig / Tra nsien t thermal impedance per arm Z (th)JC = f(t) Parameter: S tro mflußwinkel / cu rrent con duction an gle θ Analytische Ele me nte des tra nsienten Wä rme wid erstan des Z thJC pro Zweig für DC Analytica l el ements of transient the rma l impe dance ZthJC p er arm for DC Pos. n R thn [°C/W] τn [s] 1 2 3 nmax Σ n=1 5 0 ,00 97 0,0257 0,0429 0 ,04 26 0,0009 0,0 08 0,11 0 ,61 3,06 Analytische Funktio n / Analytical functio n: ZthJC = 4 0,0031 t R thn (1-e τn ) 6 7