Datasheet TZ150N Datasheet (eupec)

N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

Kenndaten

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

Elektrische Eigenschaften

Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung repetitive peak forward off-state and reverse voltages

Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage

Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage

Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert maximum RMS on-state current

Dauergrenzstrom average on-state current

Stoßstrom-Grenzwert surge current

Grenzlastintegral I²t-value

Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current

Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage

Module

TZ150N

T

= -40°C... T

vj

Tvj = -40°C... T

Tvj = +25°C... T

TC = 85°C T

= 54°C

C

Tvj = 25 °C, tP = 10 ms T

= T

vj

Tvj = 25 °C, tP = 10 ms T

= T

vj

DIN IEC 747-6 f = 50 Hz, i

Tvj = T

6.Kennbuchstabe / 6

vj max

, tP = 10 ms

vj max

, tP = 10 ms

vj max

= 1 A, diG/dt = 1 A/µs

GM

, vD = 0,67 V

vj max

DRM

th

letter C

th

letter F

V

DRM,VRRM

V

DSM

V

RSM

I

TRMSM

I

TAVM

I

TSM

I²t

/dt)

(di

T

/dt)

(dv

D

2000 2400

2100 2500

2200 2600VV

2300 2700VV

350 A

150 223AA

4500 4000AA

101000

cr

80000

60 A/µs

500

1000

A²s A²s

V/µs V/µs

Charakteristische Werte / Characteristic values 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 forward off-state and reverse current

Zündverzug gate controlled delay time

Tvj = T

, iT = 600 A v

vj max

Tvj = 25°C, vD = 6 V I

Tvj = 25°C, vD = 6 V V

Tvj = T T

vj

Tvj = T

= T

, vD = 6 V

vj max

, vD = 0,5 V

vj max

, vD = 0,5 V

vj max

DRM

Tvj = 25°C, vD = 6 V, RA = 5 Ω I

Tvj = 25°C, vD = 6 V, RGK ≥ 10 Ω i

= 1 A, diG/dt = 1 A/µs, tg = 20 µs

GM

Tvj = T

vj max

vD = V

DRM

, vR = V

RRM

DIN IEC 747-6 T

= 25 °C,iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs

vj

V

r

T

GT

I

GD

V

H

I

L

iD, i

t

gd

T

(TO)

GT

GD

max.

2,6 V

1,2 V

2,3 mΩ

max.

max. max.

200 mA

2V

105mA

mA

max. 0,2 V

max. 300 mA

max. 1200 mA

R

max. 50 mA

max. 4 µs

prepared by:

C.Drilling date of publication: 10.07.02

approved by: J. Novotny

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

A513E23

revision: 2

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N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

Charakteristische Werte / Characteristic values

Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time

Isolations-Prüfspannung insulation test voltage

Thermische Eigenschaften / Thermal properties

Thermische Eigenschaften

Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case

Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink

Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature

Betriebstemperatur operating temperature

Lagertemperatur storage temperature

Module

TZ150N

T

= T

vj max

, iTM = I

TAVM

DRM

th

letter O

vj

vRM = 100 V, vDM = 0,67 V dvD/dt = 20 V/µs, -diT/dt = 10 A/µs

5.Kennbuchstabe / 5

RMS, f = 50 Hz, t = 1 min RMS, f = 50 Hz, t = 1 sec

pro Modul / per Module, Θ = 180° sin pro Modul / per Module, DC

pro Modul / per Module pro Zweig / per arm

t

V

R

T

q

thJC

thCH

vj max

c op

stg

ISOL

typ. 300 µs

3,0 3,6

max. max.

max.

0,130 0,124

0,04

125

-40...+125 °C

-40...+130 °C

kV kV

°C/W °C/W

°C/W

°C

Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties

Mechanische Eigenschaften

Gehäuse, siehe Anlage case, see annex

Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact

Innere Isolation internal insulation

Anzugsdrehmoment für mechanische Anschlüsse mounting torque

Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsse terminal connection torque

Steueranschlüsse control terminals

Gewicht weight

Kriechstrecke creepage distance

Schwingfestigkeit vibration resistance

Seite 3 page 3

AlN

Toleranz / Tolerance ± 15% M1 5 Nm

Toleranz / Tolerance ± 10% M2 12 Nm

DIN 46 244 A 2,8 x 0,8

G typ. 900 g

15 mm

f = 50 Hz 50 m/s²

file-No. E 83336

Mit diesem Datenblatt werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Es gilt in Verbindung mit den zugehörigen technischen Erläuterungen.

This data sheet specifies semiconductor devices, but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging technical notes.

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A513E23

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N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

Maßbild

Module

TZ150N

21

45

TZ

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

A513E23

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N

S

=

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

R,T – Werte Di

R,T-Werte

Pos. n1234567

R

[°C/W] 0,0031 0,0097 0,0257 0,0429 0,0426

thn

τn [s] 0,0009 0,0080 0,1100 0,6100 3,0600

Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z

Analytische Funktion / Analytical function:

Module

Analytical elements of transient thermal impedance Z

TZ150N

=

thJC

n

max

S

n=1

für DC

thJC

for DC

thnthJC

– t

t

n

- e1RZ

Luftselbstkühlung / Natural cooling

3 Module pro Kühlkörper / 3 modules per heatsink

Kühlkörper / Heatsink type: KM17

Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z

Analytical elements of transient thermal impedance Z

Pos. n1234567

R

[°C/W] 0,7960 0,0050 0,0410

thn

τn [s] 1420 912 12

Verstärkte Kühlung / Forced cooling

3 Module pro Kühlkörper / 3 modules per heatsink

Kühlkörper / Heatsink type: KM17

Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z

Analytical elements of transient thermal impedance Z

Pos. n1234567

R

[°C/W] 0,2390 0,0435 0,0075

thn

τn [s] 497 31,8 6,4

(90W)

thCA

(Papst 4650N)

thCA

Analytische Funktion / Analytical function:

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A513E23

n

max

n=1

thnthCA

– t

t

n

- e1RZ

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N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

Diagramme

0,150

0°

0,100

0,050

0,000

0,01 0,1 1 10 100

Module

TZ150N

Trans. Wärmewiderstand bei Sinus

0

180°

t [s]

Θ =

30° 60°

90° 120° 180°

Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z

Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

thJC

Trans. Wärmewiderstand bei Rechteck

0,150

0°

0,100

0,050

0,000

0,001 0,01 0,1 1 10 100

0

180°

t [s]

= f(t)

Θ =

30° 60°

90° 120° 180° DC

Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z

Rechteckförmiger Strom / Rectangular current

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

A513E23

= f(t)

thJC

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N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

600

Diagramme

500

0°

400

300

200

100

0

0 50 100 150 200 250

Module

TZ150N

Durchgangsverluste bei Sinus

0

180°

Q

= 30°

I

TAV

60°

[A]

180°

120°

90°

800

600

400

200

Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm P

Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm

Berechnungsgrundlage P

Calculation base P

Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ

(switching losses should be considered separately)

TAV

(Schaltverluste gesondert berücksichtigen)

TAV

= f(I

Durchgangsverluste bei Rechteck

= 30°

180°

120°

90°

60°

0°

0

Q

TAV

)

DC

0

0 100 200 300 400

Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm P

Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm

Berechnungsgrundlage P

Calculation base P

Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

I

[A]

TAV

(Schaltverluste gesondert berücksichtigen)

TAV

(switching losses should be considered separately)

TAV

A513E23

= f(I

)

TAV

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N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

120

100

80

60

40

20

0 50 100 150 200 250

Module

TZ150N

Gehäusetemperatur bei Sinus

Q

= 30°

60°

I

TAVM

[A]

90°

0°

120°

0

180°

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(I

Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm

Berechnungsgrundlage P

Calculation base P

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

(switching losses should be considered separately)

TAV

(Schaltverluste gesondert berücksichtigen)

TAV

TAVM

)

Gehäusetemperatur bei Rechteck

120

[A]

0°

0

DC

100

80

60

40

Q

= 30°

60° 90° 120° 180°

20

0 100 200 300 400

I

TAVM

180°

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(I

Rechteckförmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm

Berechnungsgrundlage P

Calculation base P

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

(Schaltverluste gesondert berücksichtigen)

TAV

(switching losses should be considered separately)

TAV

A513E23

)

TAVM

Seite/page

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N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

0,015

2000

1500

1000

500

0,020

0,030

0,040 0,050

0,060

0,080 0,100 0,120 0,150 0,200

0,250 0,350

0

0 20406080100120

B2

I

D

TZ150N

+

Module

R

[°C/W]

thCA

Maximaler Strom bei B2 und B6

~

-

[°C]

T

A

0 100 200 300 400 500

I

D

Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current I

B2- Zweipuls-Brückenschaltung / Two-pulse bridge circuit

R-Last R-load

L-Last L-load

[A]

D

Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P

Parameter:

Wärmewiderstand zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient R

2500

2000

1500

1000

500

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,080 0,100

0,150 0,200 0,250 0,350

0

0 20406080100120

0,015

R

[°C/W]

thCA

3~

T

[°C]

A

I

B6

D

Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current I

tot

+

-

0 100 200 300 400 500

[A]

I

D

thCA

B6- Sechspuls-Brückenschaltung / Six-pulse bridge circuit

Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P

Wärmewiderstand zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient R

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

A513E23

Parameter:

tot

Seite/page

thCA

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N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

1200

0,03

1000

800

600

400

200

0,04

0,05

0,06

0,08

0,10 0,12

0,15 0,20

0,25 0,35 0,50 0,80

0

0 20406080100120

Module

TZ150N

W 1C

R

[°C/W]

Maximaler Strom bei W1C und W3C

thCA

~

I

RMS

~

T

[°C]

A

Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current I

0 100 200 300 400 500

I

[A]

RMS

W1C - Einphasen-Wechselwegschaltung / Single-phase inverse parallel circuit

Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P

Parameter:

Wärmewiderstand zwischen den Gehäuse und Umgebung / Thermal resistance case to ambient R

2500

2000

1500

1000

500

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,08 0,10 0,12 0,15

0,20 0,25

0,40

0

0 20406080100120

R

[°C/W]

thCA

[°C]

T

A

3C

W

~

I

RMS

~

Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current I

tot

thCA

0 100 200 300 400

I

[A]

RMS

W3C - Dreiphasen-Wechselwegschaltung / Three-phase inverse parallel circuit

Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P

Wärmewiderstand zwischen den Gehäusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient R

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

A513E23

Parameter:

tot

Seite/page

thCA

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N

a

c

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

100

10

1

0,1

10 100 1000 10000 100000

Module

TZ150N

Steuercharakteristik

[mA]

i

G

b

1000

100

10

Steuercharakteristik vG = f (iG) mit Zündbereichen für VD = 6 V

Gate characteristic vG = f (iG) with triggering area for VD = 6 V

Höchstzulässige Spitzensteuerverlustleistung / Maximum rated peak gate power dissipation P

a - 40 W/10ms b - 80 W/1ms c - 100 W/0,5ms d – 150 W/0,1ms

= f (tg) :

GM

Zündverzug

a

b

1

0,1

[mA]

10 100 1000 10000

Zündverzug / Gate controlled delay time tgd = f(iG)

T

= 25°C, diG/dt = iGM/1µs

vj

a - maximaler Verlauf / Limiting characteristic

b - typischer Verlauf / Typical characteristic

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

A513E23

i

GM

Seite/page

10/12

N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

10000

1000

100

1 10 100

Module

TZ150N

Sperrverzögerungsladung

iTM = 1000A

500A 200A 100A

50A

20A

-di/dt [A/µs]

Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Qr = f(-di/dt)

Tvj = T

Parameter: Durchlaßstrom / On-state current i

3.500

3.000

, vR ≤ 0,5 V

vjmax

, vRM = 0,8 V

RRM

Grenzstrom

a

RRM

TM

TA = 35 °C

2.500

2.000

1.500

b

TA = 45 °C

1.000

500

0

0,01 0,1 1

t [s]

Grenzstrom / Maximum overload on-state current I

a: T

A

= 45°C, natürliche Luftkühlung / Natural air cooling

b:

TA

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

= f(t), vRM = 0,8 V

T(OV)M

Leerlauf / No-load conditions

= 35°C, Luftselbstkühlung / Forced air cooling

A513E23

RRM

Seite/page

11/12

N

Datenblatt / Data sheet

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor

2.000

1.500

1.000

500

0

0,01 0,1 1 10 100 1000 10000

Module

TZ150N

Überstrom

I

=

TAV (vor)

0 A 20 A 30 A 40 A 45 A 50 A

t [s]

Überstrom je Zweig / Overload on-state current I

B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 120° Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120° rectangular

Kühlkörper / Heatsink type KM17

Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm I

(90W) Luftselbstkühlung bei / Natural cooling at T

T(OV)

TAV(vor)

= 45°C

A

2.000

I

=

TAV (vor)

0 A 50 A

1.500

70 A 90 A 100 A 110 A

1.000

500

0

0,01 0,1 1 10 100 1000 10000

t [s]

Überstrom je Zweig / Overload on-state current I

B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 120° Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120° rectangular

Kühlkörper / Heatsink type KM17

Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm I

BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn

T(OV)

(Papst 4650N) Verstärkte Kühlung bei / Forced cooling at T

TAV(vor)

A513E23

Seite/page

= 35°C

A

12/12