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Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TZ500N
TZ500N Kenndaten
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Hochstzulassige Werte / Maximum rated values Periodische Vorwarts- und Ruckwarts-Spitzensperrspannung Tvj = -40C... Tvj max repetitive peak forward off-state and reverse voltages Vorwarts-Stospitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage Ruckwarts-Stospitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage Durchlastrom-Grenzeffektivwert maximum RMS on-state current Dauergrenzstrom average on-state current Stostrom-Grenzwert surge current Grenzlastintegral It-value Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage TC = 85C TC = 66C Tvj = 25 C, tP = 10 ms Tvj = Tvj max, tP = 10 ms Tvj = 25 C, tP = 10 ms Tvj = Tvj max, tP = 10 ms DIN IEC 747-6 f = 50 Hz, iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/s Tvj = Tvj max, vD = 0,67 VDRM th 6.Kennbuchstabe / 6 letter F Tvj = -40C... Tvj max Tvj = +25C... Tvj max
Elektrische Eigenschaften
VDRM,VRRM 1200 1600 VDSM VRSM ITRMSM ITAVM ITSM It (diT/dt)cr (dvD/dt)cr 1200 1600 1300 1700
1400 V 1800 V 1400 V 1800 V 1500 V 1900 V 1050 A 500 A 669 A 17.000 A 14.500 A 1.445.000 As 1.051.000 As 200 A/s
1000 V/s
Charakteristische Werte / Characteristic values Durchlaspannung on-state voltage Schleusenspannung threshold voltage Ersatzwiderstand slope resistance Zundstrom gate trigger current Zundspannung gate trigger voltage Nicht zundender Steuerstrom gate non-trigger current Nicht zundende Steuerspannung gate non-trigger voltage Haltestrom holding current Einraststrom latching current Vorwarts- und Ruckwarts-Sperrstrom forward off-state and reverse current Zundverzug gate controlled delay time
Tvj = Tvj max , iT = 1700 A Tvj = Tvj max Tvj = Tvj max Tvj = 25C, vD = 6 V Tvj = 25C, vD = 6 V Tvj = Tvj max , vD = 6 V Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM Tvj = 25C, vD = 6 V, RA = 5
vT V(TO) rT IGT VGT IGD VGD IH
max.
1,53 V 0,9 V 0,27 m
max. max. max. max. max. max. max. max. max.
250 mA 2,2 V 10 mA 5 mA 0,25 V 300 mA 1500 mA 100 mA 4 s
Tvj = 25C, vD = 6 V, RGK 10 IL iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/s, tg = 20 s Tvj = Tvj max vD = VDRM, vR = VRRM DIN IEC 747-6 Tvj = 25 C,iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/s i D, i R tgd
prepared by: C.Drilling approved by: M. Leifeld
date of publication: 11.03.2004 revision: 3
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Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module
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Tvj = Tvj max, iTM = ITAVM vRM = 100 V, vDM = 0,67 VDRM dvD/dt = 20 V/s, -diT/dt = 10 A/s th 5.Kennbuchstabe / 5 letter O RMS, f = 50 Hz, t = 1 min RMS, f = 50 Hz, t = 1 sec tq
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time
typ. VISOL
250 s 3,0 kV 3,6 kV
Isolations-Prufspannung insulation test voltage
Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Warmewiderstand thermal resistance, junction to case
Thermische Eigenschaften Modul / per Module, = 180 sin pro
pro Modul / per Module, DC pro Modul / per Module
RthJC
max. max.
0,065 C/W 0,062 C/W
Ubergangs-Warmewiderstand thermal resistance, case to heatsink Hochstzulassige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Betriebstemperatur operating temperature Lagertemperatur storage temperature Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehause, siehe Anlage case, see annex Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Innere Isolation internal insulation Anzugsdrehmoment fur mechanische Anschlusse mounting torque Anzugsdrehmoment fur elektrische Anschlusse terminal connection torque Steueranschlusse control terminals Gewicht weight Kriechstrecke creepage distance Schwingfestigkeit vibration resistance
RthCH Tvj max Tc op Tstg
max.
0,02 C/W 125 C
-40...+125 C -40...+130 C
Mechanische Eigenschaften
Seite 3 page 3
AlN Toleranz / Tolerance 15% Toleranz / Tolerance 10% DIN 46 244 G M1 M2 5 12 A 2,8 x 0,8 typ. 900 g 15 mm f = 50 Hz file-No. 50 m/s E 83336 Nm Nm
Mit diesem Datenblatt werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Es gilt in Verbindung mit den zugehorigen technischen Erlauterungen. This data sheet specifies semiconductor devices, but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging technical notes. BIP AC / 2004-03-11 C. Drilling A 11/04
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Mabild Mabild Mabild
2
45
1
TZ
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R,T - Werte Di R,T-Werte
Analytische Elemente des transienten Warmewiderstandes Z thJC fur DC Analytical elements of transient thermal impedance Z thJC for DC 1 0,00137 0,00076 2 0,00486 0,0086 3 0,0114 0,101 4 0,0223 0,56 5 0,0221 3,12
n max n=1
Pos. n Rthn [C/W] n [s]
6
7
Analytische Funktion / Analytical function:
Z thJC =
R
thn
1 -e
-t
n
Luftselbstkuhlung / Natural cooling 3 Module pro Kuhlkorper / 3 modules per heatsink Kuhlkorper / Heatsink type: KM17 (90W) Analytische Elemente des transienten Warmewiderstandes Z thCA Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA Pos. n Rthn [C/W] n [s] 1 0,796 1420 2 0,005 912 3 0,041 12 4 5 6 7
Verstarkte Kuhlung / Forced cooling 3 Module pro Kuhlkorper / 3 modules per heatsink Kuhlkorper / Heatsink type: KM17 (Papst 4650N) Analytische Elemente des transienten Warmewiderstandes Z thCA Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA Pos. n Rthn [C/W] n [s] 1 0,239 497 2 0,0435 31,8 3 0,0075 6,4 4 5 6 7
Analytische Funktion / Analytical function:
Z thCA =
nmax n=1
Rthn 1 - e
-t
n
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0,080
Diagramme
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TZ500N
= 30 60 90 120 180
Trans. Warmewiderstand bei Sinus
0,060
0
0
180
0,040
0,020
0,000 0,01 0,1 1 t [s] 10 100
Transienter innerer Warmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm ZthJC = f(t) Sinusformiger Strom / Sinusoidal current Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
Trans. Warmewiderstand bei Rechteck
0,080
= 30 60 90 120 180 DC
0,060
0
0
180
0,040
0,020
0,000 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 10 100
Transienter innerer Warmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm ZthJC = f(t) Rechteckformiger Strom / Rectangular current Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle BIP AC / 2004-03-11 C. Drilling
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1000
Diagramme
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TZ500N
180 120
800
Durchgangsverluste bei Sinus
0
0
180
90 60
600
= 30
400
200
0 0 100 200 300 400 ITAV [A] 500 600 700
Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV) Sinusformiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
1400 1200
0
Durchgangsverluste bei Rechteck
DC
1000 800 600 400 200 0 0
0
180
180 120 90 60
= 30
200
400
600
ITAV [A]
800
1000
Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV) Rechteckformiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
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140 120 100 80 60 40 20 0 100
Datenblatt / Data sheet
TZ500N
Gehausetemperatur bei Sinus
0
0
180
= 30
60
90
120
180
200
300
400
ITAVM [A]
500
600
700
Hochstzulassige Gehausetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Sinusformiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
140 120
Gehausetemperatur bei Rechteck
0
0
180
100 80 60 40 20 0 200 400 600 ITAVM [A] 800 1000
= 30
60
90
120
180
DC
Hochstzulassige Gehausetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM) Rechteckformiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
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0,015 3000 0,020 0,025 0,030 2000 0,040 0,050 0,060 0,080 1000 0,100 0,120 0,150 0,200 0,300 0 20 40 T A [C] 60 0,010
Datenblatt / Data sheet
TZ500N
B2
ID
RthCA [C/W]
Maximaler Strom bei B2 und B6
~
R-Last R-load
+
-
L-Last L-load
0 80 100 120 0 200 400 600 I D [A] 800 1000 1200 1400
Hochstzulassiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current ID B2- Zweipuls-Bruckenschaltung / Two-pulse bridge circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot Parameter: Warmewiderstand zwischen den Gehausen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient RthCA
0,010 4000 0,015
R thCA [C/W]
B6
ID
+ 3~
0,020 3000 0,025 0,030 2000 0,040 0,050 0,060 1000 0,080 0,100 0,150 0,200 0,300 0 20 40 60 80 100
-
0 T A [C] 120 0 200 400 600 800 1000 ID [A] 1200 1400 1600
Hochstzulassiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current ID B6- Sechspuls-Bruckenschaltung / Six-pulse bridge circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot Parameter: Warmewiderstand zwischen den Gehausen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient RthCA
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1800 0,03 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 20 40 TA [C] 60 0,04 0,05 0,06 0,08 0,10 0,12 0,15 0,20 0,30 0,40 0,60 0,02
Datenblatt / Data sheet
TZ500N
W 1C ~
R thCA [C/W]
Maximaler Strom bei W1C und W3C
IRMS
~
80
100
120
0
250
500
750
1000 I RMS [A]
1250
1500
Hochstzulassiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS W1C - Einphasen-Wechselwegschaltung / Single-phase inverse parallel circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot Parameter: Warmewiderstand zwischen den Gehause und Umgebung / Thermal resistance case to ambient RthCA
4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 20 40 T A [C] 60 80 100 120 0 200 400 600 I RMS [A] 800 1000 1200 0,015 0,010 R thCA [C/W]
~ W 3C ~ ~
IRMS
0,020 0,025 0,030 0,040 0,050 0,060 0,080 0,100 0,120 0,200
~ ~ ~
Hochstzulassiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS W3C - Dreiphasen-Wechselwegschaltung / Three-phase inverse parallel circuit Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot Parameter: Warmewiderstand zwischen den Gehausen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient RthCA
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100
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TZ500N Steuercharakteristik
10
b a
c
1
0,1 10 100 iG [mA] 1000 10000
Steuercharakteristik vG = f (iG) mit Zundbereichen fur VD = 6 V Gate characteristic vG = f (iG) with triggering area for VD = 6 V Hochstzulassige Spitzensteuerverlustleistung / Maximum rated peak gate power dissipation PGM = f (tg) : a - 20 W/10ms
1000
Zundverzug
b - 40 W/1ms
c - 60 W/0,5ms
100
10 a 1 b
0,1 100 iGM [mA] 1000 10000
Zundverzug / Gate controlled delay time tgd = f(iG) Tvj = 25C, diG/dt = iGM/1s a - maximaler Verlauf / Limiting characteristic b - typischer Verlauf / Typical characteristic BIP AC / 2004-03-11 C. Drilling A 11/04
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10000
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TZ500N Sperrverzogerungsladung
iTM = 2000A 1000A 500A 200A 100A 50A
1000
20A
100 1 10 -di/dt [A/s] 100
Sperrverzogerungsladung / Recovered charge Qr = f(-di/dt) Tvj = Tvjmax, vR 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM Parameter: Durchlastrom / On-state current iTM
Grenzstrom
12.000 a 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 0,01 0,1 t [s] 1 b TA = 45C TA = 35 C
Grenzstrom / Maximum overload on-state current IT(OV)M = f(t), vRM = 0,8 VRRM a: Leerlauf / No-load conditions b: nach Belastung mit ITAVM / after load with ITAVM TA = 35C, verstarkte Luftkuhlung / Forced air cooling TA = 45C, Luftselbstkuhlung / Natural air cooling BIP AC / 2004-03-11 C. Drilling A 11/04
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TZ500N Uberstrom
I TAV (vor) = 0A 30 A 50 A 65 A 75 A 85 A
7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 0,01 0,1 1
t [s]
10
100
1000
10000
Uberstrom je Zweig / Overload on-state current IT(OV) B6- Sechspuls-Bruckenschaltung, 120 Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120 rectangular Kuhlkorper / Heatsink type KM17 (90W) Luftselbstkuhlung bei / Natural cooling at TA = 45C
Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm ITAV(vor)
8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 0,01 0,1 1 t [s] 10 100 1000 10000
I TAV (vor) = 0A 80 A 130 A 170 A 200 A 225 A
Uberstrom je Zweig / Overload on-state current IT(OV) B6- Sechspuls-Bruckenschaltung, 120 Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120 rectangular Kuhlkorper / Heatsink type KM17 (Papst 4650N) Verstarkte Kuhlung bei / Forced cooling at TA = 35C
Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm ITAV(vor) BIP AC / 2004-03-11 C. Drilling A 11/04
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