Infineon T1500N, T 1509 N Data Sheet

European Power­Semiconductor and Electronics Company
Marketing Information
T 1500 N T 1509 N
C
HK G
A
ø3,5x3,5 deep
on both sides
ø50
ø50
max.12
+0,1
3,5
x 3,5 deep
on both sides
HK
plug A4,8x0,8
G plug A2,8x0,8
74
ø 48
ø 48
C
A
HK plug 4,8 x 0,8
4
G plug 2,8 x 0,8
VWK Aug. 1996
T 1500 N T 1509 N
Elektrische Eigenschaften
Electrical properties
Höchstzulässige Werte
Maximum rated values
Periodische Vorwärts- und Rückwärts-
1200 1400 1600
1200 1400 1600
1300 1500 1700
Charakteristische Werte
Characteristic values
Thermische Eigenschaften
Thermal properties
Mechanische Eigenschaften
Mechanical properties
Spitzensperrspannung
repetitive peak forward off-state and reverse voltages
tvj = -40°C...t
vj max
V
DRM
, V
RRM
1800
V
Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state
voltage
Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage tvj = +25°C...t
tvj = -40°C...t
vj max
vj max
Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert RMS on-state current I Dauergrenzstrom average on-state current tc = 85°C I
tc = 54°C 2230 A
Stoßstrom-Grenzwert surge current tvj = 25°C, tp = 10 ms I
tvj = t
, tp = 10 ms 30000 A
vj max
Grenzlastintegral
I2 t-value
Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current
tvj = 25°C, tp = 10 ms tvj = t
, tp = 10 ms
vj max
vD 67%, v
, f = 50 Hz
DRM
iGM= 1 A, diG/dt = 1 A/µs
Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage tvj = t
, vD = 0,67% V
vj max
DRM
5.Kennbuchstabe/5th letter C 500 V/µs
5.Kennbuchstabe/5th letter F 1000 V/µs
Durchlaßspannung on-state voltage tvj = t Schleusenspannung threshold voltage tvj = t Ersatzwiderstand slope resistance tvj = t
, iT = 7000 A v
vj max
vj max
vj max
Zündstrom gate trigger current tvj = 25 °C, vD = 6 V I Zündspannung gate trigger voltage tvj = 25 °C, vD = 6 V V Nicht zündender Steuerstrom gate non-trigger current tvj = t
Nicht zündender Steuerspannung gate non-trigger voltage tvj = t Haltestrom holding current Einraststrom latching current
, vD = 6 V I
vj max
tvj = t
, vD = 0,5 V
vj max
vj max
, vD = 0,5 V
DRM
DRM
tvj = 25 °C, vD = 6 V, RA = 2 tvj = 25 °C,vD = 6 V, RGK ≥ 10 Ω iGM = 1 A, diG /dt = 1 A/µs, tg = 20 µs
Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom forward off-state and reverse currents tvj = t
vj max, vD
= V
DRM
, vR = V
RRM
Zündverzug gate controlled delay time tvj=25°C, iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs t Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time siehe Techn.Erl./see Techn. Inf. t
V
= V
DSM
V
RSM
TRMSM
TAVM
TSM
= V
DRM
RRM
1800
1900
3500 A 1500 A
35000 A
I2 t 6,12 . 106A2s
4,5 . 106A2s
(diT/dt)
(dv/dt)
T
V
T(TO)
r
T
GT
GT
GD
cr
cr
200 A/µs
max. 2,1 V
0,9 V
0,15
m
max. 250 mA
max. 2 V
max. 20 mA max. 10 mA V I
H
I
L
iD, i
gd
q
GD
R
max. 0,2 V
max. 500 mA
max. 2500 mA
max. 150 mA
max. 4 µs
typ. 240 µs
V
V
Innerer Wärmewiderstand für beidseitige
thermal resistance, junction to case for
Θ =180° el, sin
R
thJC
max. 0,0184 °C/W
DC max. 0,0170 °C/W
für anodenseitige Kühlung for anode-sided cooling
Θ =180° el, sin
R
thJC(A)
max. 0,0344 °C/W
DC max. 0,0330 °C/W
für kathodenseitige Kühlung for cathode-sided cooling
Θ =180° el, sin
R
thJC(K)
max. 0,0364 °C/W
DC max. 0,0350 °C/W
Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink beidseitig/two-sided R
thCK
max. 0,0025 °C/W
einseitig/one-sided max. 0,0050 °C/W Höchstzul.Sperrschichttemperatur max. junction temperature t Betriebstemperatur operating temperature t Lagertemperatur storage temperature t
vj max
c op
stg
125 °C
-40...+125 °C
-40...+150 °C
Si-Elemente mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Durchmesser/diameter 58 mm Anpreßkraft clamping force F 24...56 kN Gewicht weight T 1500 N/T 1509 N G typ. 600/540 g Kriechstrecke creepage distance T 1500 N/T 1509 N 30/32 mm Feuchteklasse humidity classification DIN 40040 C Schwingfestigkeit vibration resistance f = 50 Hz 50 m/s² Maßbild, anliegend outline, attached DIN 41814-155B4
T 1500 N
10
8
i
T
[kA]
6
4
2
0
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
T 1500 N / 1
vT [V]
Bild / Fig. 1 Grenzdurchlaßkennlinie / Limiting on-state characteristic iT = f(vT), tvj = t
vj max
140
120
t
C
[°C]
100
5000
Θ
P [W]
4000
TAV
3000
0
90°
60°
Θ = 30°
180°
120°
2000
1000
0
0 500 1000 2500 3000
T 1500 N / 2
1500 2000
I
[A]
TAV
Bild / Fig. 2 Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
TAV
= f(I
TAV
)
140
Θ
0
t
C
[°C]
120
100
Θ
0
80
60
40
20
0 500 1000 1500 2500
T 1500 N / 3
Θ = 30°
60°
2000
I
TAVM
[A]
Bild / Fig. 3 Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Max. allowable case temperature tC = f(I Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling
TAVM
)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
140
120
t
A
[°C]
100
80
60
40
Θ = 30° 60°
20
0 100 200 500
T 1500 N / 5
90°
120°
180°
I
TAVM
400300
[A]
Bild / Fig. 5 Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperatur tA = f(I Luftselbstkühlung / Natural air-cooling
TAVM
)
Kühlkörper / Heatsink: K0.05F Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
80
60
40
180°120°90°
20
0 500 1000 1500 2000
T 1500 N / 4
Θ = 30° 60° 90°
120°
I
TAVM
180°
[A]
Bild / Fig. 4 Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Max. allowable case temperature tC = f(I Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling
TAVM
)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
140
Θ
0
t
A
[°C]
120
100
Θ
0
80
60
40
20
0 200 600 800 1000 1200
T 1500 N / 6
Θ = 30° 60° 90°
400
I
TAVM
120°
180°
[A]
Bild / Fig. 6 Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperatur tA = f(I Verstärkte Luftkühlung / Forced air cooling
TAVM
)
Kühlkörper / Heatsink: K0.05F, VL = 120 l/s Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
T 1500 N, T 1509 N
5000
180°
P [W]
4000
TAV
3000
0 Θ
Θ = 30°
60°
90°
120°
2000
1000
0
0 500 1000 1500 3500
T 1500 N / 7
2000 2500 3000
I
[A]
TAV
Bild / Fig. 7 Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
TAV
= f(I
TAV
)
140
120
t
C
[°C]
100
0 Θ
DC
140
120
t
C
[°C]
100
80
60
40
Θ = 30°
20
0 500 1000 1500 3500
T 1500 N / 8
60° 90° 120°
2000 2500 3000
180°
I
TAV
[A]
Bild / Fig. 8 Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Max. allowable case temperature tC = f(I Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling
TAVM
)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
140
120
t
A
[°C]
100
0 Θ
DC
0 Θ
80
60
DC
40
Θ = 30° 60° 90° 120° 180°
20
0 500 1000 1500 2000 2500
T 1500 N / 9
I
TAVM
[A]
Bild / Fig. 9 Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Max. allowable case temperature tC = f(I Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling
TAVM
)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
140
120
t
A
[°C]
100
80
60
90°
120°
180°
DC
40
Θ = 30° 60°
20
0
200 400 600 800 1000 1200 1400
I
T 1500 N / 11
TAVM
[A]
Bild / Fig. 11 Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperatur tA = f(I Verstärkte Luftkühlung / forced air cooling
TAVM
)
Kühlkörper / Heatsink: K0.05F, VL = 120 l/s Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
0 Θ
80
60°
60
90°
120°
180°
40
Θ = 30°
20
0
T 1500 N / 10
100 300 400 500200
Bild / Fig. 10 Höchstzulässige Kühlmitteltemperatur / Max. allowable cooling medium temperatur tA = f(I Luftselbstkühlung / Natural air-cooling
TAVM
)
Kühlkörper / Heatsink: K0.05F Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
6000
5000
I
TINT
[A]
I
TAV(vor)
20s
4s
=0
1s
I
TAV(vor)
[A]
260
240
220
3000
0,4s
2000
1min
0,1s
I
TAV(vor)
1
10
2
10
0 1000 5000
2000 6000
1000
2h
0
-1
10
T 1500 N / 12
40min
10min
4min
52 2 25 5
0
10
ED [%]
Bild / Fig. 12 Höchstzulässiger Durchlaßstrom bei Aussetzbetrieb / Max. allowable on-state current at intermittent operation I Luftselbstkühlung / Natural air-cooling, tA = 45°C
TINT
= f(ED)
Kühlkörper / Heatsink: K0.05F Parameter: Spieldauer / Cycle duration SD
Vorlaststrom / Pre-load current I
TAV(vor)
DC
I
[A]
TAVM
180 100
SD
3000 4000
I
[A]
TINT
I
0
TINT
T 1500 N, T 1509 N
7000
900
800
6000
I
TINT
[A]
5000
(ohne Vorlast)
4000
1min
20s
I
[A]
TAV(vor)
4s
1s
0,4s
3000
2000
1000
2h
0
-1
10
T1500 N / 13
40min
10min
4min
52 225 5
0
10
ED [%]
0,1s
I
TAV(vor)
1
10
10
2
0 1000
I
SD
TINT
5000
[A]
Bild / Fig. 13 Höchstzulässiger Durchlaßstrom bei Aussetzbetrieb / Max. allowable on-state current at intermittent operation I Verstärkte Luftkühlung / Forced air-cooling, tA= 35 °C, VL = 120 l/s
TINT
= f(ED)
Kühlkörper / Heatsink: K0.05F Parameter: Spieldauer / Cycle duration SD
Vorlaststrom / Pre-load current I
2
4
10
I
8
T(OV)
[A]
6 5 4
3
2
3
10
10ms 100ms 1s 10s 1min 10min 1h 2h
T 1500 N / 15
I
TAV(vor)
300A 500A 700A 800A 900A
=
0A
TAV(vor)
Bild / Fig. 15 Überstrom / Overload on-state current I Verstärkte Luftkühlung / Forced air-cooling, tA= 35 °C
T(OV)
= f(t)
Kühlkörper / Heatsink: K0.05F, VL = 120 l/s Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current I
3
10
4
2
2
t
10
gd
[µs]
4
2
1
10
4 2
0
10
4
2
-1
10
1
10
T 1500 N / 17
2 4 6
2
10
2 4 6
TAV(vor)
2 4 6 2
3
10
iGM [A]
Bild / Fig. 17 Zündverzug / Gate controlled delay time tgd = f(iGM) tvj = 25 °C, diG/dt = iGM/1µs a - Maximaler Verlauf / Limiting characteristic b - Typischer Verlauf / Typical characteristic
2
0
300500700
4
10
8
I
T(OV)
[A]
6 5
4
3
2
I
TINT
70003000
3
10
10ms 100ms 1s 10s 1min 10min 1h 2h
T 1500 N / 14
I
TAV(vor)
100A 160A 220A 250A 280A
=
0A
t
Bild / Fig. 14 Überstrom / Overload on-state current I Luftselbstkühlung / Natural air-cooling, tA = 45°C
T(OV)
= f(t)
Kühlkörper / Heatsink: K0.05F Parameter: Vorlaststrom / Pre-load current I
TAV(vor)
20
c
b
a
v [V]
10
8 6
G
4
2
1,0 0,8
0,6 0,4
0,2
0,1
2 3 4 6 8
t
T 1500 N / 16
-1
10
2 3 4 6 8
0
10
2 3 4 6
IG [mA]
8
4
10
Bild / Fig. 16 Steuercharakteristik mit Zündbereichen / Gate characteristic with trigging areas vG = f(iG), VD = 6 V Parameter: a b c
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––– Steuerimpulsdau er / trigger puls duration tg [ms] 10 1 0,5
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––– Höchstzulässige Spitzensteuerverlustleistung / Max. rated peak gate power dissipation [W] 20 40 60
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––
30
I
T[OV]M
[kA]
20
a
K 0,05F, tA = 35°C
b
VL =120I/s
10
a
b
0
4
10
0,01 0,02 0,04 0,1 0,2 0,4 1 2 4 10
T 1500 N / 18
K 0,05F, tA = 45°C
t [s]
Bild / Fig. 18 Grenzstrom / Max. overload on-state current I Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling
= f(t), vRM = 0,8 V
T(OV)M
RRM
Kühlkörper / Heatsink: K0.05F Belastung aus / Surge current occurs: a - Leerlauf / No-load conditions b - Betrieb mit Dauergrenzstrom / During operation at max. average on-state
current I
TAVM
Q
r
[µAs]
T 1500 N, T 1509 N
4
10
8 6
4
2
3
10
8 6
4
2
iTM = 2000 A
1000 A
500 A
200 A
100 A
0,030
0,025
Z
(th)JC
[°C/W]
0,020
0,015
0,010
0,005
Θ
0
Θ=
30° 60°
90° 120° 180°
2
10
10
T 1500 N / 19
2 3 4 5 6 8
0
2 3 4 5 6 8
1
10
Bild / Fig. 19 Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Qr = f(di/dt) tvj = t Parameter: Durchlaßstrom / On-state current i
vj max
, vR = 0,5 V
, vRM = 0,8 V
RRM
RRM
TM
0,05
Θ
0
0,04
Z
(th)JC
[°C/W]
0,03
0,02
Θ=
30°
0,01
0
-3
10
T 1500 N / 21
60°
90° 120° 180°
-2
10
-1
10
0
10
Bild / Fig. 21 Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z
= f(t)
thJC
Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ
-di/dt [A/µs]
10
t [s]
0
2
10
-3
10
T 1500 N / 20
-2
10
-1
10
0
10
1
10
2
10
t [s]
Bild / Fig. 20 Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z
= f(t)
thJC
Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ
0,030
0,025 Z [°C/W]
0 Θ
(th)JC
0,020
0,015
Θ=
10
30° 60°
90° 120° 180°
DC
-2
-1
10
0
10
1
10
2
10
t [s]
0,010
0,005
1
10
0
2
-3
10
T 1500 N / 22
Bild / Fig. 22 Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z
= f(t)
thJC
Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ
0,05
0 Θ
0,04
Z
(th)JC
[°C/W]
0,03
0,02
0,01
0
-3
10
T 1500 N / 23
Θ=
30° 60°
90° 120° 180°
DC
-2
10
-1
10
0
10
Bild / Fig. 23 Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance Z
= f(t)
thJC
Anodenseitige Kühlung / Anode-sided cooling Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ
10
t [s]
Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z Analytical elements of transient thermal impedance Z
thJC
pro Zweig für DC
thJC
per arm for DC
Beidseitig / Two-sided
R
τ
thn
[s]
n
Pos. n
[°C/W]
1 2 3 4 5 6 0,00022 0,0011 0,00102 0,00283 0,006 08 0,00575 0,00136 0,00306 0,0139 0,0662 0,512 1,49
Anodenseitig / Anode-sided
R
τ
thn
[s]
n
Pos. n
[°C/W]
1 2 3 4 5 6 0,00065 0,0019 0,00239 0,00381 0,004 25 0,02 0,0016 0,0091 0 ,0791 0,26 1,736 7,21
Kathodenseitig / Cathode-sided
1
2
R
τ
thn
[s]
n
[°C/W]
10
Pos. n
1 2 3 4 5 6 0,00055 0,00206 0,00604 0,00551 0,02084 0,0014 0,00857 0,154 2,58 7,007
Analytische Funktion / Analytical function:
n
Z
thJC
max
= R
Σ
n=1
(1-e )
thn
t
-
τ
n
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In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, für die wir eine liefervertragliche Gewährleistung übernehmen. Eine solche Gewährleistung richtet sich ausschließlich nach Maßgabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden für das Produkt und dessen Eigenschaften keinesfalls übernommen.
Sollten Sie von uns Produktinformationen benötigen, die über den Inhalt dieses Produktdatenblatts hinausgehen und insbesondere eine spezifische Verwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung (siehe www.eupec.com, Vertrieb&Kontakt). Für Interessenten halten wir Application Notes bereit.
Aufgrund der technischen Anforderungen könnte unser Produkt gesundheitsgefährdende Substanzen enthalten. Bei Rückfragen zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung.
Sollten Sie beabsichtigen, das Produkt in gesundheits- oder lebensgefährdenden oder lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir für diese Fälle
- die gemeinsame Durchführung eines Risiko- und Qualitätsassessments;
- den Abschluss von speziellen Qualitätssicherungsvereinbarungen;
- die gemeinsame Einführung von Maßnahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Maßnahmen abhängig machen.
Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben.
Inhaltliche Änderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten.
Terms & Conditions of usage
The data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical departments will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect to such application.
This product data sheet is describing the characteristics of this product for which a warranty is granted. Any such warranty is granted exclusively pursuant the terms and conditions of the supply agreement. There will be no guarantee of any kind for the product and its characteristics.
Should you require product information in excess of the data given in this product data sheet or which concerns the specific application of our product, please contact the sales office, which is responsible for you (see www.eupec.com, sales&contact). For those that are specifically interested we may provide application notes.
Due to technical requirements our product may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact the sales office, which is responsible for you.
Should you intend to use the Product in health or live endangering or life support applications, please notify. Please note, that for any such applications we urgently recommend
- to perform joint Risk and Quality Assessments;
- the conclusion of Quality Agreements;
- to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on the realization of any such measures.
If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers.
Changes of this product data sheet are reserved.
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