European PowerSemiconductor and Electronics Company Marketing Information TT 101 F screwing depth max. 12 fillister head screw M6x15 Z4-1 III II plug A 2,8 x 0,8 I 14 15 25 25 K2 G2 K1 G1 13,3 5 80 94 AK K A K1 G1 K2 G2 VWK Febr. 1997 TT 101 F, TD 101 F, DT 101 F Elektrische Eigenschaften Höchstzulässige Werte Electrical properties Maximum rated values Periodische Vorwärts- und RückwärtsSpitzensperrspannung Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung repetitive peak forward off-state and reverse voltages non-repetitive peak forward off-state voltage tvj = -40°C...tvj max VDRM, VRRM tvj = -40°C...tvj max VDSM= VDRM Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert Dauergrenzstrom non-repetitive peak reverse voltage RMS on-state current average on-state current tvj = +25°C...tvj max VRSM= VRRM ITRMSM ITAVM Stoßstrom-Grenzwert surge current Grenzlastintegral 2 ∫ i dt-value Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current vD ≤ 67%, VDRM, fo = 50 Hz IGM = 0,6 A, diG/dt = 0,6 A/µs (di/dt) cr Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage tvj = tvj max, VD = 0,67 VDRM 6.Kennbuchstabe/6th letter B 6.Kennbuchstabe/6th letter C 6.Kennbuchstabe/6th letter L 6.Kennbuchstabe/6th letter M (dv/dt)cr vT VT(TO) rT IGT VGT IGD VGD IH IL Charakteristische Werte Characteristic values tc = 85°C tc = 70°C tvj = 25°C, tp = 10 ms tvj = tvj max, tp = 10 ms tvj = 25°C, tp = 10 ms tvj = tvj max, tp = 10 ms 800 1000 1100 1200 1300 1400 V + 100 200 101 128 2750 2400 37800 28800 V A A A A A A2s A2s 160 A/µs ITSM 2 ∫ i dt 1) 2) 50 500 500 1000 50 500 50 500 V/µs V/µs V/µs V/µs max. 2,15 1,2 2,1 max. 150 max. 2 max. 10 max. 0,25 max. 250 max. 1 V V mΩ mA V mA V mA A max. 30 mA µs µs µs µs kV 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 Rückwärts-Sperrstrom forward off-state and reverse currents tvj = tvj max, iT = 350 A tvj = tvj max tvj = tvj max tvj = 25 °C, vD = 6 V tvj = 25 °C, vD = 6 V tvj = tvj max, vD = 6 V tvj = tvj max, vD = 0,5 VDRM tvj = 25 °C, vD = 6 V, R A = 10 Ω tvj = 25 °C,vD = 6 V, R GK > = 20 Ω iGM = 0,6 A, diG/dt = 0,6 A/µs, tg = 10 µs tvj = tvj max, vD=VDRM, vR = VRRM Zündverzug Freiwerdezeit gate controlled delay time circuit commutated turn-off time tvj=25°C, IGM=0,6 A,diG/dt =0,6 A/µs siehe Techn.Erl./see Techn. Inf. tgd tq Isolations-Prüfspannung insulation test voltage RMS, f = 50 Hz, 1 min. VISOL max. 1,4 S: max. 18 E: max. 20 F: max. 25 3 Θ =180° el,sinus: pro Modul/per module RthJC pro Zweig/per arm DC: pro Modul/per module pro Zweig/per arm pro Modul/per module RthCK pro Zweig/per arm 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 Thermische Eigenschaften Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink Höchstzul.Sperrschichttemperatur Betriebstemperatur Lagertemperatur max. junction temperature operating temperature storage temperature Mechanische Eigenschaften Si-Elemente mit Druckkontakt Innere Isolation Anzugsdrehmomente für mechanische Befestigung Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsse Gewicht Kriechstrecke Schwingfestigkeit Maßbild iD, iR Mechanical properties Si-pellet with pressure contact internal insulation mounting torque Toleranz/tolerance ± 15% M1 AIN 6 Nm terminal connection torque Toleranz/tolerance +5%/-10% M2 6 Nm typ. 430 14 5 . 9,81 1 g mm m/s² weight creepage distance vibration resistance outline G f = 50 Hz 1) Werte nach DIN 41787 (ohne vorausgehende Kommutierung) / Values according to DIN 41787 (without prior commutation) Unmittelbar nach der Freiwerdezeit / Immediately after circuit commutated turn-off time Daten der Dioden siehe unter DD 122 S bei VRRM ≤ 800 V und DD 121 S bei VRRM ≤ 1000 V For data of the diode refer to DD 122 S at VRRM ≤ 800 V and DD 121 S at VRRM ≤ 1000 V 2) TT 101 F, TD 101 F, DT 101 F können auch mit gemeinsamer Anode oder gemeinsamer Kathode geliefert werden. TT 101 F, TD 101 F, DT 101 F can also be supplied with common or common cathode Recognized by UNDERWRITERS LABORATORIES INC. eupec GmbH + Co KG, Max-Planck-Str. 5, D59581 Warstein, Telefon +49 (0)2902/ 764-0, Telefax /764-256 TT 101 F 3 t C = 60°C Parameter: f0 [kHz] 2 [A] iT M 1 03 8 6 50...400 Hz 1 1 2 200 3 2 1 0,4 0,1 0,25 50 Hz 5 2 3 150 2 5 100 3 80 2 60 50 4 3 3 TT 101 F3/1 t C = 80°C Parameter: f0 [kHz] 2 [A] i TM 1 03 8 6 tc = 60°C 5 TT 101 F12/4 f0 [kHz] [A] 200 50 Hz 50...400 Hz 0,4 1 2 1 150 3 5 2 3 1 2 0,4 0,1 0,25 50 Hz 100 2 5 80 60 1 02 8 6 4 3 3 40 300 iTM 4 3 50 40 TT 101 F4/2 tC = 100°C Parameter: f0 [kHz] 2 [A] i TM 1 03 8 6 30 300 tc = 80°C 5 TT 101 F13/5 [A] 200 iTM f0 [kHz] 150 4 3 2 1 0,4 0,25 0,1 50 Hz 1 0,4 2 1 80 3 60 5 1 02 8 6 5 50 2 40 40 60 100 50 Hz 50...400 Hz 100 2 4 3 f 0 [kHz] iTM 4 10 8 6 400 [A] 300 200 µs 400 600 TT 101 F5/3 1 2 ms 4 6 10 tp 30 tc=100°C 5 6 5 8 20 10 3 40 60 80 100 +- diT/dt [A/µs] TT 101 F14/6 Bild / Fig. 1, 2, 3 Höchstzulässige Strombelastbarkeit in Abhängigkeit von der Halbschwingungsdauer für einen Zweig bei: sinusförmigem Stromverlauf, der angegebenen Gehäusetemperatur tC, Vorwärts-Sperrspannung VDM ≤ 0,67 VDRM; Freiwerdezeit tq gemäß 5. Kennbuchstaben, Spannungssteilheit dvD/dt gemäß 6. Kennbuchstaben. Bild / Fig. 4, 5, 6 Höchstzulässige Strombelastbarkeit in Abhängigkeit von der Stromsteilheit für einen Zweig bei: trapezförmigem Stromverlauf, der angegebenen Gehäusetemperatur tC; Vorwärts-Sperrspannung vDM ≤ 0,67 VDRM, Freiwerdezeit tq gemäß 5. Kennbuchstabe, Spannungssteiheit dv/dt gemäß 6. Kennbuchstabe. Ausschaltverlustleistung: - Berücksichtigt für den Betrieb bei f0 = 50 Hz...0,4 kHz für dvR/dt ≤ 600 V/µs und Anstieg auf vRM ≤ 0,67 VRRM; - nicht Berücksichtigt für Betrieb bei f0 ≥ 1 kHz. Diese Kurven gelten jedoch für den Betrieb mit antiparalleler Diode oder dvR/dt ≤ 100 V/µs und Anstieg auf VRM ≤ 50 V. Ausschaltverlustleistung berücksichtigt; die Kurven gelten für: _______ Betrieb mit antiparalleler Diode oder dv /dt ≤ 100 V/µs bei Anstieg auf v ≤ 50 V. _ _ _ _ _ dvR /dt ≤ 600 V/µs und Anstieg auf vRM = 0,67 V R RM RRM. Maximum allowable current load versus halfwave duration per arm at: sinusoidal current waveform, given case temperature tC, forward off-state voltage vDM ≤ 0,67 VDRM, circuit commutated turn-off time tq according to 5th code letter, rate of rise of voltage dvD/dt according to 6th code letter. Turn-of losses: - taken into account for operation at f0 = 50 Hz to 0.4 kHz for dvR/dt ≤ 600V/µs and rise up to vRM ≤ 0.67 VRRM; - not taken into account for operation at f 0 ≥ 1 kHz. But the curves are valid for operation with inverse paralleled diode or dvR/dt ≤ 100 V/µs and rise up to vRM ≤ 50 V. i iTM tp t _ T=1 f0 Parameter: Wiederholfrequenz f0 [kHz] Repetition rate f0 [kHz] R C RC-Glied/RC network: R[Ω] ≥ 0,02 . vDM [V] C ≤ 0,15µF Maximum allowable current load versus of rise of current per arm at: trapezoidal current waveform, given case temperature tC, forward off-state voltage vDM ≤ 0.67 VDRM, circuit commutated turn-off tq according to 5th code letter, rate of rise of voltage dv/dt according to 6th code letter. Turn-off losses taken into account; the curves apply for: _______ Operation with inverse paralleled diod or dv /dt ≤ 100 V/µs rising up to v ≤ 50 V. _ _ _ _ _ dvR /dt ≤ 600 V/µs rising up to vRM = 0.67 V R RM RRM. i -diT /dt iTM +di/dt _ T 2 t _ T=1 f R RC-Glied/RC network: R [Ω] ≥ 0,02 . vDM [V] C ≤ 0,22µF C 0 Steuergenerator/Pulse generator: iG = 0,6 A, ta = 1µs Parameter: Wiederholfrequenz f0 [kHz] Repetition rate f0 [kHz] Steuergenerator/Pulse generator: iG = 0,6 A, ta = 1µs TT 101 F 3 0,6 2 0,4 [ A] iT M 0,2 1 03 8 6 0,1 4 2 1 4 2 6 3 ± diT/dt = 25 A/µs Wtot [Ws] 10 2 0,4 [A] iT M 0,2 1 03 8 6 0,1 4 0,06 0,04 0,03 4 3 TT 101 F6/7 1 2 [A] 0,6 i T M 0,4 1 03 8 6 0,2 6 10 4 6 10 4 6 10 ± diT/dt = 25 A/µs Wtot [Ws] 0,06 4 2 6 ± diT/dt = 50 A/µs Wtot [Ws] 10 TT 111 F9/10 3 4 0,06 2 0,04 2 0,03 0,02 1 0,6 2 [A] 0,4 i TM 1 03 0,2 8 6 4 0,1 2 ± diT/dt = 25 A/µs Wtot [Ws ] 0,1 0,06 2 0,04 1 02 8 0,015 6 0,01 10 8 6 0,03 4 3 TT 101 F7/8 3 4 2 2 [A] 1 i T M 0,6 1 03 8 0,4 6 6 ± diT/dt = 100 A/µs Wtot [Ws ] 10 0,025 TT 111 F10/11 3 1 2 [A] 0,6 i T M 0,4 1 03 8 6 0,2 0,2 2 ± diT/dt = 100 A/µs W tot [Ws] 4 0,15 0,1 2 2 0,06 0,04 0,1 0,08 0,06 1 02 8 0,05 6 1 0 2 0,03 8 0,02 6 0,015 0,04 0,01 4 3 40 4 1 02 8 6 0,02 3 4 2 0,03 0,025 0,02 4 3 1 2 0,04 1 0 2 0,015 8 6 0,01 4 3 0,6 60 100 200 µs 400 600 1 2 ms TT 101 F8/9 4 6 10 tw 4 3 40 60 100 200 µs 400 600 1 2 ms TT 111 F11/12 4 6 10 tw Bild / Fig. 7, 8, 9 Diagramme zur Ermittlung der Gesamtenergie Wtot für einen trapezförmigen Durchlaß-Strompuls, für einen Zweig bei: der angegebenen Stromsteilheit diT/dt, Vorwärts-Sperrspannung vDM ≤ 0,67 VDRM, Rückwärts-Sperrspannung vRM ≤ 50V, Spannungssteilheit dvR/dt ≤ 100 V/µs. Bild / Fig. 10, 11, 12 Diagramme zur Ermittlung der Gesamtenergie Wtot für einen trapezförmigen Durchlaß-Strompuls, für einen Zweig bei: der angegebenen Stromsteilheit diT/dt, Vorwärts-Sperrspannung vDM ≤ 0,67 VDRM, Rückwärts-Sperrspannung vRM ≤ 0,67VRRM, Spannungssteilheit dvR/dt ≤ 500 V/µs. D iagram for the determination of the total energy W to t for a trapezoidal current pulse for one arm at: given rate of rise of on-state current diT/dt, forward off-state voltage vDM ≤ 0,67 VDRM, maximum reverse voltage vRM ≤ 50 V, rate of rise of off-state voltage dvR/dt ≤ 100 V/µs. Diagram f or the determination of the t otal energy W tot f or a trapezoidal current pulse for one arm at: given rate of rise of on-state current diT/dt, forward off-state voltage vDM ≤ 0,67 VDRM, maximum reverse voltage vRM ≤ 0.67 VRRM, rate of rise of off-state voltage dvR/dt ≤ 500 V/µs. iT iT iT M R -diT/dt diT/dt tw t Steuergenerator/Pulse generator: iG = 0,6 A, t a = 1µs C RC-Glied/RC network: R [Ω] ≥ 0,02 . vDM [V] C ≤ 0,22µF i TM R -diT/dt diT/dt tw t Steuergenerator/Pulse generator: iG = 0,6 A, ta = 1µs C RC-Glied/RC network: R [Ω] ≥ 0,02 . vDM [V] C ≤ 0,22µF TT 101 F 10000 6000 [A] iT 3000 PTT + PT [kW] 40 20 10 6 4 2 2000 1000 600 400 200 400 4 6 10 20 40 60 100 200 TT 101 F1/13 0,06 0,04 4 60 2 mWs 40 30 40 400 600 1ms t [µs] 60 100 TT 101 F2/14 tp 30 100 60 [µs] 20 [V] vG 10 8 6 4 a tgd c b 400 600 1 2 ms 4 6 10 t Steuergenerator/Pulse generator: iG = 0,6 A, ta = 1µs 20 10 6 4 2 2 1 0,8 0,6 0,4 a 1 0,6 0,4 0,2 b 0,2 10 20 40 60 100 mA 200 400 600 T 72 F15 / T102 F/15 1 2 A 4 6 10 iG 200 A 500 400 100 A 300 50 A 200 20 A 100 0 10 A TT 101 F 08...14 50 100 Bild / Fig. 17 Sperrverzögerungsladung Qr = f(di/dt) tvj = tvj max, vR = 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM Parameter: Durchlaßstrom I TM / Recovert charge Qr = f(di/dt) tvj = tvj max, vR = 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM Parameter: on-state current I TM 150 - diT/dt [A/µs] 20 40 60 100 mA 200 400 600 Bild / Fig. 16 Zündverzug/Gate controlled delay time tgd, DIN 41787, ta = 1 µs, t vj = 25°C. a - außerster Verlauf/limiting characteristic b - typischer Verlauf/typical charcteristic iTM = 500 A 600 [µAs] 0,1 10 T 72 F16 / T 102 F/16 Bild / Fig. 15 Zündbereich und Spitzensteuerleistung bei vD = 6V. Gate characteristic and peak power dissipation at vD = 6V. Parameter: a b c __________________________________________________________ Steuerimpulsdauer/Pulse duration tg [ms] 10 1 0,5 __________________________________________________________ Höchstzulässige Spitzensteuerleistung/ Maximum allowable peak gate power [W] 20 40 60 __________________________________________________________ Qr 200 µs tp Bild / Fig. 14 Diagramm zur Ermittlung der Gesamtenergie Wtot für einen sinusförmigen Durchlaß-Strompuls für einen Zweig. Diagram for the determination of the total energy Wtot for a sinusoidal on-state current pulse for one arm. Lastkreis/load circuit: iT RC-Glied/RC network: R R [Ω] ≥ 0,02 . v vDM ≤ 0,67 VDRM i TM DM [V] vRM ≤ 50 V C ≤ 0,15µF C dvR/dt ≤ 100 V/µs Bild / Fig. 13 Diagramm zur Ermittlung der Summe aus Einschalt- und Durchlaßverlustleistung (PTT + PT) je Zweig. Diagram for the determination of the sum of the turn-on and on-state power loss per arm (PTT + PT). 0,1 W tot [Ws] 6 100 mWs 0,02 2 10 0,01 0,1 10 1 6 200 0,02 0,06 0,04 20 4 600 0,1 0,2 60 40 2 0,2 1 0,6 0,4 100 1 [A] 0,6 i T M 0,4 1000 200 1 2 A 4 iG 6 10 TT 101 F 0,400 0,400 0,360 0,360 [°C/W] [°C/W] ZthJC 0 ZthJC θ 0 0,280 0,280 0,240 0,240 0,200 0,200 0,160 θ = 0,160 0,120 0,120 30° 60° 90° 0,080 120° 180° θ= 30° 60° 90° 120° 0,080 180° 0,040 0,040 0 10 -2 θ 2 3 4 TT 101 F15.1/18 6 8 10-1 2 3 4 6 810 0 2 3 4 6 8 101 2 3 4 t [s] Bild / Fig. 19 Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig Z(th)JC. Transient thermal impedance per arm Z(th)JC,junction to case. 6 810 2 DC 0 10-3 2 4 6 810-2 2 4 6 810 -12 TT 106 F16/19 4 6 810 2 4 6 810 1 2 t [s] 4 6 8100 2 Bild / Fig. 20 Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig Z(th)JC. Transient thermal impedance, junction zo case, per arm Z(th)JC. 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] 2 3 4 0,0095 1 0,025 0,076 0,073 0,0305 0,00089 0,0078 0,086 0,412 2,45 Analytische Funktion / Analytical function: ZthJC = nmax Σ n=1 t Rthn (1-e τn ) 5 6 7