Vishay 110RKI...PbF Series, 111RKI...PbF Series Data Sheet

110RKI...PbF/111RKI...PbF Series

Vishay High Power Products

Phase Control Thyristors

(Stud Version), 110 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FEATURES

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• High current and high surge ratings

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Hermetic ceramic housing

RoHS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

COMPLIANT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• RoHS compliant

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Lead (Pb)-free

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Designed and qualified for industrial level

 

TO-209AC (TO-94)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TYPICAL APPLICATIONS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• DC motor controls

 

PRODUCT SUMMARY

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IT(AV)

 

 

 

 

 

 

110 A

 

• Controlled DC power supplies

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• AC controllers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MAJOR RATINGS AND CHARACTERISTICS

 

 

 

 

 

 

PARAMETER

 

 

 

 

 

 

TEST CONDITIONS

 

 

VALUES

 

 

UNITS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IT(AV)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TC

 

 

 

 

90

 

 

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IT(RMS)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

172

 

 

 

ITSM

 

 

 

50 Hz

 

 

 

 

2080

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60 Hz

 

 

 

 

2180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2t

 

 

 

50 Hz

 

 

 

 

21.7

 

 

kA2s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60 Hz

 

 

 

 

19.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDRM/VRRM

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400 to 1200

 

 

V

tq

 

 

 

Typical

 

 

 

 

110

 

 

µs

TJ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 40 to 140

 

 

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ELECTRICAL SPECIFICATIONS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VOLTAGE RATINGS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VDRM/VRRM, MAXIMUM

 

 

VRSM, MAXIMUM

 

IDRM/IRRM MAXIMUM

 

VOLTAGE

 

 

 

REPETITIVE PEAK AND

 

 

 

TYPE NUMBER

 

 

 

 

NON-REPETITIVE PEAK VOLTAGE

 

AT TJ = TJ MAXIMUM

CODE

 

 

 

OFF-STATE VOLTAGE

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

mA

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

400

 

 

500

 

 

 

110RKI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

80

 

 

 

 

 

800

 

 

900

 

 

111RKI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120

 

 

 

 

 

1200

 

 

1300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Vishay 110RKI...PbF Series, 111RKI...PbF Series Data Sheet

110RKI...PbF/111RKI...PbF Series

Vishay High Power Products Phase Control Thyristors

(Stud Version), 110 A

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

PARAMETER

SYMBOL

 

TEST CONDITIONS

VALUES

UNITS

 

 

 

 

 

 

 

Maximum average on-state current

IT(AV)

180° conduction, half sine wave

110

A

at case temperature

90

°C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Maximum RMS on-state current

IT(RMS)

DC at 83 °C case temperature

172

 

 

 

t = 10 ms

No voltage

 

2080

 

Maximum peak, one-cycle

ITSM

t = 8.3 ms

reapplied

 

2180

A

non-repetitive surge current

t = 10 ms

100 % VRRM

 

1750

 

 

 

 

 

 

t = 8.3 ms

reapplied

Sinusoidal half wave,

1830

 

 

 

t = 10 ms

No voltage

initial TJ = TJ maximum

21.7

 

 

 

 

reapplied

 

 

 

Maximum I2t for fusing

I2t

t = 8.3 ms

 

19.8

kA2s

 

 

 

 

t = 10 ms

100 % VRRM

 

15.3

 

 

 

 

 

 

t = 8.3 ms

reapplied

 

14.0

 

 

 

 

 

 

 

 

Maximum I2√t for fusing

I2√t

t = 0.1 to 10 ms, no voltage reapplied

217

kA2√s

Low level value of threshold voltage

VT(TO)1

(16.7 % x π x IT(AV) < I < π x IT(AV)), TJ = TJ maximum

0.82

V

High level value of threshold voltage

VT(TO)2

(I > π x IT(AV)), TJ = TJ maximum

1.02

 

Low level value of on-state slope resistance

rt1

(16.7 % x π x IT(AV) < I < π x IT(AV)), TJ = TJ maximum

2.16

High level value of on-state slope resistance

rt2

(I > π x IT(AV)), TJ = TJ maximum

1.70

 

Maximum on-state voltage

VTM

Ipk = 350 A, TJ = TJ maximum, tp = 10 ms sine pulse

1.57

V

Maximum holding current

IH

TJ = 25 °C, anode supply 6 V resistive load

200

mA

Typical latching current

IL

400

 

 

 

 

SWITCHING

PARAMETER

SYMBOL

TEST CONDITIONS

VALUES

UNITS

 

 

 

 

 

Maximum non-repetitive rate of

dI/dt

Gate drive 20 V, 20 Ω, tr ≤ 1 µs

300

A/µs

rise of turned-on current

TJ = TJ maximum, anode voltage ≤ 80 % VDRM

 

 

 

Typical delay time

td

Gate current 1 A, dIg/dt = 1 A/µs

1

 

Vd = 0.67 % VDRM, TJ = 25 °C

 

 

 

 

µs

Typical turn-off time

tq

ITM = 50 A, TJ = TJ maximum, dI/dt = - 5 A/µs

110

 

VR = 50 V, dV/dt = 20 V/µs, gate 0 V 25 Ω

 

 

 

 

 

BLOCKING

PARAMETER

SYMBOL

TEST CONDITIONS

VALUES

UNITS

 

 

 

 

 

Maximum critical rate of rise of

dV/dt

TJ = TJ maximum linear to 80 % rated VDRM

500

V/µs

off-state voltage

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Maximum peak reverse and

IRRM,

TJ = TJ maximum rated VDRM/VRRM applied

20

mA

off-state leakage current

IDRM

 

 

 

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110RKI...PbF/111RKI...PbF Series

 

 

 

Phase Control Thyristors

Vishay High Power Products

 

 

 

(Stud Version), 110 A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TRIGGERING

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PARAMETER

 

 

SYMBOL

 

TEST CONDITIONS

VALUES

UNITS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TYP.

 

MAX.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Maximum peak gate power

 

 

PGM

TJ = TJ maximum, tp 5 ms

 

12

 

 

W

Maximum average gate power

 

 

PG(AV)

TJ = TJ maximum, f = 50 Hz, d% = 50

3.0

 

 

 

 

 

 

 

Maximum peak positive gate current

 

 

IGM

 

 

 

 

 

 

3.0

 

 

A

Maximum peak positive gate voltage

 

 

+ VGM

TJ = TJ maximum, tp 5 ms

 

20

 

 

V

Maximum peak negative gate voltage

 

 

- VGM

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = - 40 °C

 

 

 

 

180

 

 

-

 

 

DC gate current required to trigger

 

 

IGT

TJ = 25 °C

 

Maximum required gate

80

 

120

mA

 

 

 

 

 

 

 

trigger/current/voltage are the

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = 140 °C

 

40

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

lowest value which will

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = - 40 °C

 

2.5

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

trigger all units 12 V

 

 

 

 

DC gate voltage required to trigger

 

 

VGT

TJ = 25 °C

 

anode to cathode applied

1.6

 

 

2

 

V

 

 

 

 

TJ = 140 °C

 

 

 

 

1

 

 

-

 

 

DC gate current not to trigger

 

 

IGD

 

 

 

Maximum gate current/voltage

6.0

 

 

mA

 

 

 

 

 

not to trigger is the maximum

 

 

 

 

 

 

TJ = TJ maximum

 

value which will not trigger any

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DC gate voltage not to trigger

 

 

VGD

 

 

 

unit with rated VDRM

0.25

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

anode to cathode applied

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THERMAL AND MECHANICAL SPECIFICATIONS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PARAMETER

 

 

SYMBOL

 

TEST CONDITIONS

VALUES

UNITS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Maximum operating junction temperature range

TJ

 

 

 

 

 

 

- 40 to 140

°C

Maximum storage temperature range

 

 

TStg

 

 

 

 

 

 

- 40 to 150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Maximum thermal resistance, junction to case

RthJC

DC operation

 

 

 

0.27

 

 

K/W

Maximum thermal resistance, case to heatsink

RthCS

Mounting surface, smooth, flat and greased

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Non-lubricated threads

 

 

15.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(137)

 

 

N · m

Mounting torque, ± 10 %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(lbf · in)

 

 

 

Lubricated threads

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(120)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Approximate weight

 

 

 

 

 

 

 

 

 

130

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Case style

 

 

 

See dimensions - link at the end of datasheet

TO-209AC (TO-94)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RthJC CONDUCTION

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CONDUCTION ANGLE

 

SINUSOIDAL

 

RECTANGULAR

 

TEST CONDITIONS

 

 

 

 

UNITS

 

CONDUCTION

 

CONDUCTION

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

180°

 

 

0.043

 

0.031

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

120°

 

 

0.052

 

0.053

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TJ = TJ maximum

 

 

 

 

 

90°

 

 

0.066

 

0.071

 

 

 

 

 

 

 

K/W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60°

 

 

0.096

 

0.101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30°

 

 

0.167

 

0.169

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Note

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• The table above shows the increment of thermal resistance RthJC when devices operate at different conduction angles than DC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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