ETC TT180F

European PowerSemiconductor and
Electronics Company
Marketing Information
TT 180 F
28,5
35
5
6
115
80
9
18
AK
M8
92
18
K
A
K1 G1
K2 G2
VWK Okt. 1996
TT 180 F, TD 180 F, DT
Elektrische Eigenschaften
Höchstzulässige Werte
Electrical properties
Maximum rated values
Periodische Vorwärts- und Rückwärts- repetitive peak forward off-state and
Spitzensperrspannung
reverse voltages
Vorwärts-Stoßspitzenspannung
non-repetitive peak forward off-state
voltage
Rückwärts-Stoßspitzenspannung
non-repetitive peak reverse voltage
Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert
RMS on-state current
Dauergrenzstrom
average on-state current
Stoßstrom-Grenzwert
surge current
tvj = -40°C...t vj max
VDRM , VRRM
tvj = -40°C...t vj max
VDSM = VDRM
tvj = +25°C...t vj max
VRSM = VRRM
tc = 85°C
tvj = tvj max , tp = 10 ms
Grenzlastintegral
∫I2 t-value
Kritische Stromsteilheit
critical rate of rise of on-state current
Kritische Spannungssteilheit
IGM =1A, diG/dt=1A/µs
critical rate of rise of off-state voltage tvj = tvj max , VD = 67% V DRM
tvj = 25°C, t p = 10 ms
+ 100
V
350
A
ITAVM
101
A
223
A
6700
A
ITSM
∫I2 t
A2s
A/µs
(dvD/dt)cr
1) 2)
50 50
500 500
500 50
6.Kennbuchstabe/6th letter L
Durchlaßspannung
on-state voltage
Schleusenspannung
threshold voltage
Ersatzwiderstand
slope resistance
Zündstrom
gate trigger current
Zündspannung
gate trigger voltage
Nicht zündender Steuerstrom
gate non-trigger current
Nicht zündende Steuerspannung
gate non-trigger voltage
Haltestrom
holding current
Einraststrom
latching current
Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom
max. 1,9
V/µs
V/µs
V/µs
tvj = tvj max , iT = 600 A
vT
tvj = tvj max
VT(TO)
1,3
V
V
tvj = tvj max
rT
0,9
mΩ
tvj = 25 °C, v D = 6 V
IGT
max. 250
mA
tvj = 25 °C, v D = 6 V
VGT
max. 2,2
V
tvj = tvj max , vD = 6 V
IGD
max. 10
mA
tvj = tvj max , vD = 0,5 V DRM
VGD
max. 0,25
V
IH
max. 250
mA
tvj = 25 °C,v D = 6 V, R GK > = 20 Ω
IL
max. 1
A
forward off-state and reverse
iGM = 1 A, di G/dt = 1 A/µs, t g = 10 µs
tvj = tvj max
iD , i R
max. 50
mA
currents
vD = VDRM , vR = VRRM
max. 1,2
µs
Zündverzug
gate controlled delay time
circuit commutated turn-off time
Isolations-Prüfspannung
insulation test voltage
Thermische Eigenschaften
Thermal properties
thermal resistance, junction
to case
Übergangs-Wärmewiderstand
thermal resistance, case to heatsink
Höchstzul.Sperrschichttemperatur
max. junction temperature
Betriebstemperatur
operating temperature
Lagertemperatur
storage temperature
Mechanische Eigenschaften
Mechanical properties
Si-Elemente mit Druckkontakt
1000 500
6.Kennbuchstabe/6th letter M
V/µs
tvj = 25 °C, v D = 6 V, R A = 10 Ω
Freiwerdezeit
Innerer Wärmewiderstand
A2s
200
6.Kennbuchstabe/6th letter C
Characteristic values
A
224000
180000
6.Kennbuchstabe/6th letter B
Charakteristische Werte
6000
(diT/dt)cr
tvj = tvj max , tp = 10 ms
VD≤67%VDRM , f0=50Hz
V
ITRMSM
tc = 73°C
tvj = 25°C, t p = 10 ms
800 1000 1100 1200
1300
tvj = 25°C, i GM =1 A, di G/dt =1 A/µs
tgd
siehe techn. Erl./see Techn. Inf.
tq, S:
max. 18
µs
E:
max. 20
µs
F:
VISOL
max. 25
3
µs
kV
Θ =180°el. sin: pro Modul/per module RthJC
max. 0,065
°C/W
max. 0,13
°C/W
DC: pro Modul/per module
max. 0,062
°C/W
pro Zweig/per arm
pro Modul/per module
max. 0,124
max. 0,02
°C/W
°C/W
RMS, f = 50 Hz, 1 min.
pro Zweig/per arm
RthCK
pro Zweig/per arm
tvj max
max. 0,04 °C/W
125
°C
tc op
-40...+125
°C
tstg
-40...+130
°C
Si-pellet with pressure contact
Innere Isolation
internal insulation
Anzugsdrehmomente
tightening torques
AIN
mechanische Befestigung
mounting torque
Toleranz/tolerance +/- 15%
M1
6
Nm
elektrische Anschlüsse
terminal connection torque
Toleranz/tolerance +5%/-10%
M2
12
Nm
Gewicht
weight
Kriechstrecke
creepage distance
Schwingfestigkeit
vibration resistance
Maßbild
outline
1)
G
f = 50 Hz
Werte nach DIN 41787 (ohne vorausgehende Kommutierung) / Values according to DIN 41787 (without prior commutation)
2)
Unmittelbar nach der Freiwerdezeit. / Immediately after turn-off time.
Daten der Dioden siehe unter DD 242 S bei V RRM ≤ 1000 V und DD 241 S bei V RRM ≥ 1200 V
For data of the diode refer to DD 242 S at V RRM ≤ 1000 V and DD 241 S at V RRM ≥ 1200 V
TT 180 F, TD 180 F, DT 180 F können auch mit gemeinsamer Anode oder gemeiensamer Kathode geliefert werden.
TT 180 F, TD 180 F, DT 180 F can also be supplied with common anode or common cathode.
typ. 800
g
17
5 ⋅ 9,81
mm
m/s²
8
TT 180 F
1 04
8
1 03
8
[A]
t C = 60°C
f 0 [ kHz ]
iT M 4
[A]
i
3
1 03
8
6
2
2
1
0,4
0,25
0,1
5
4
[A]
4
TT 180 F4/1
1 03
8
[A]
t C = 80°C
f 0 [ kHz ]
i
2
3
5
TT 180 F13/4
t C = 80°C
f 0 [ kHz ]
TM
4
≤ 0,4
0,05
1
0,4
2
1
3
1 03
8
6
2
3
2
3
4
1
0,4
0 ,
1
0,25
0,05
5
2
1 02
8
5
2
3
6
1 02
4
TT 180 F5/2
1 03
8
[A]
tC = 100°C
f 0 [ kHz ]
8
1 04
i
TM 4
[A]
5
TT 180 F14/5
tC = 100°C
f 0 [ kHz ]
iT M
4
2
3
1 03
8
6
≤ 0,4
0,05
1
2
0,4
2
4
2
5
2
10
2
5
1 02
8
4
2
3
6
1 02
1 04
8
TM
≤ 0,4
0,4
1
1
2
0,0
5
2
i
TM
4
2
3
t C = 60°C
f 0 [ kHz ]
4
6
TT 180 F6/3
10 2
1
0,4
0,25
0,1
0,05
3
2
4
6
8 10 3
2
4
6
8 10 4
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.
Ausschaltverlustleistung:
- Berücksichtigt für den Betrieb bei f0 = 50 Hz...0,4 kHz für dvR/dt ≤ 500 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.
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 ≤ 500V/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
tp
_
T=1
f
5
6
t p [µs]
iTM
3
1
1 02
8
t
R
RC-Glied/RC network:
R[Ω] ≥ 0,02 . vDM [V]
C
≤ 0,22µF
C
0
Parameter: Wiederholfrequenz f0 [kHz] Steuergenerator/Pulse generator:
iG = 1 A, ta = 1µs
Repetition rate f0 [kHz]
4
2
5
5
10 1
8
6
3
2
3
4
5
TT 180 F15/6
6
8
10 2
+ diT/dt [A/µs]
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; 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 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
≤ 0,33µF
C
0
Parameter: Wiederholfrequenz f 0 [kHz] Steuergenerator/Pulse generator:
iG = 1 A, ta = 1µs
Repetition rate f0 [kHz]
TT 180 F
1 04
8
4
i
TM
4
[A]
0,6
2
6
i
2
1
1 04
8
± diT/dt = 25 A/µs
Parameter: Wtot [Ws]
20
10
4
0,4
1 04
8
2
4
1 02
4
10
6
1 04
8
± diT/dt = 50 A/µs
Parameter: Wtot [Ws]
20
2
i
1
TM
iTM 4
2
2
0,6
0,2
2 0,1
80
mWs
10
T 195 F14/8
T 318 F14/8
4
10
6
± diT/dt = 100 A/µs
Parameter: Wtot [Ws]
20
2
1 04
8
[A]
2
1
T 195 F15/11
T 318 F15/11
6
2
1
10
8 0,4
6
1 0 3 0,6
8
6 0,4
4
4
0,2
± diT/dt = 100 A/µs
Parameter: Wtot [Ws]
20
10
4
i TM 4
2
0,1
0,3
0,2
2 60
2 0,1
2
2
mWs
40
± diT/dt = 50 A/µs
Parameter: Wtot [Ws]
20
5
3 0,6
10
10
4 0,1
40
mWs
[A]
6
1
10
8
6
0,1
8
4
3 0,4
60
1 04
T 195 F14/10
T 318 F14/10
4
2
0,6
2 mWs
2
5
[A]
10
8
0,2
6
10
0,4
0,1
80
mWs
2 60
mWs
3 0,4
4
1
10
8 0,2
6 0,1
T 195 F11/7
T 318 F11/7
[A]
0,6
3
0,1
i TM 4
± diT/dt = 25 A/µs
Parameter: Wtot [Ws]
20
2
2
60
mWs
40
2 mWs
1 02
4
TM 4
[A]
3 0,2
10
8
6
10
6
5
60
100
T 195 F13/9
T 318 F13/9
200
µs
400 600
1
2
ms
4
6
10
tw
10
40
60
100
T 195 F16/12
T 318 F16/12
200
µs
400 600
1
2
ms
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 ≤ 600 V/µs.
D iagram for the determination of the total energy W t ot 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 for the determination of the total energy Wtot 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 ≤ 0.67 VRRM,
rate of rise of off-state voltage dvR/dt ≤ 600 V/µs.
iT
iT
iT M
R
-diT/dt
diT/dt
tw
t
Steuergenerator/Pulse generator:
iG = 1 A, ta = 1µs
C
RC-Glied/RC network:
R[Ω] ≥ 0,02 . vDM [V]
C
≤ 0,33µF
iT M
R
-di T/dt
diT/dt
tw
t
Steuergenerator/Pulse generator:
iG = 1 A, ta = 1µs
C
RC-Glied/RC network:
R [Ω] ≥ 0,02 . vDM [V]
C
≤ 0,33µF
TT 180 F
10 k
6000
iT [A]
2000
10 kW
6 kW
4 kW
2 kW
1000
i TM 4
200
100 W
60
40
60 W
40 W
20
20 W
1
2
T 195 F3/13
T 318 F3/13
4
6
10
20
40 60 100
200
2
2 1
0,6
0,4
10 3
8 0,2
6 0,1 Ws
200 W
100
20 Ws
10
W tot =
6 Ws
4
[A]
1 kW
600 W
400 W
600
400
10
10 4
8
60 kW
40 kW
20 kW
PTT + PT =
4
60 mWs
40
20
2 mWs
400 600 1ms
t [µs]
10 2
40
60
T 195 F4/14
T 318 F4/14
100
200
µs
400 600
1
2
ms
4
6
10
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.
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).
iT
Lastkreis/load circuit:
vDM
≤ 0,67 VDRM
vRM
≤ 50 V
dv
/dt
≤ 100 V/µs
tp
R
t
Steuergenerator/Pulse generator:
iG = 1 A, ta = 1µs
i TM
20
15
R
RC-Glied/RC network:
[Ω] ≥ 0,02 . vDM [V]
≤ 0,22µF
CR
C
100
60
vG 8
[V] 6
tgd
c
b
20
[µs]
10
6
4
a
4
2
2
1
0,8
0,6
0,6
0,4
0,4
b
0,2
0,2
10
20
T 670 F21/15
40 60 100
mA
200
400 600
1
2
A
4
6
10
iG
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
___________________________________________________________
1000
iTM = 1000 A
[µAs]
Qr 800
500 A
200 A
600
100 A
400
50 A
200
0
a
1
20 A
TT 180 F 08...13
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]
200
0,1
10
20
T 195 F17/16
T 290 F17/16
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
1
2
A
4
iG
6
10
TT 180 F
0,16
0,14
ZthJC
0,12
[°C/W]
0,10
0,08
0,06
0,04
Θ =60°
0,02
Θ=180°
120°
180°
DC
0
10-3 2
4 6 810-2 2
4 6 810 -12
4 6 810 2
4 6 810 1 2
t [s]
4 6 8100 2
TT 200 F1/17
Bild / Fig. 18
Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig Z(th)JC.
Transient thermal impedance per arm Z(th)JC,junction to case.
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
Σ
n=1
5
0,0097
0,0257
0,0429
0,0426
0,0009
0,008
0,11
0,61
3,06
Analytische Funktion / Analytical function:
ZthJC =
4
0,0031
t
Rthn (1-e τn )
6
7