D721S35T - Eupec Power Semiconductors

European Power-

Semiconductor and

Electronics Company

VWK January

Marketing Information

D 721 S

75-0,2

48-

ø3,5±

0,1

Applikation: Freilaufdiode in Spannungszwischenkreisumrichter

bis VD(DC) = 2000 V

Schnelle Gleichrichterdiode

Fast Diode

D 721 S 45 T

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

Höchstzulässige Werte / Maximum rated values

Periodische Spitzensperrspannung 3500 V, 4000V

repetitive peak reverse voltage tvj = -40°C...125°C VRRM 4500 V

Stoßspitzensperrspannung 3600 V, 4100V

non-repetitive peak reverse voltage tvj = +25°C...125°C VRSM 4600 V

Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert / RMS forward current IFRMSM 1700 A

Dauergrenzstrom / mean forward current tC = 85°C IFAVM 720 A

tC = 52°C 1080 A

Stoßstrom-Grenzwert

tvj = 25°C IFSM 16000 A

surge forward current

tvj = 125°C 15000 A

Grenzlastintegral tvj = 25°C I²t 1,3x10

A²s

I²t-value tvj = 125°C 1,13x10

A²s

Kritische periodische Ausschaltstromsteilheit tvj = 125°C, I

FM = 2000 A, V

R = 3000 V (-di/dt)com 500 A/µs

critical repetitive rate of fall of on - state C = 0,25 µF, R = 6 Ω

Charakteristische Werte / Characteristic values

Gleichsperrspannung / cont. direct reverse voltage tc = -40°C ... +85°C VR(D) typ. 2000V

Durchlaßspannung / forward voltage tvj = 125°C i

FM = 2500 A VF3,5 V

Schleusenspannung / threshold voltage tvj = 125°C V(TO) 1,7 V

Ersatzwiderstand / forward slope resistance tvj = 125°C rT0,69 mΩ

Sperrstrom / reverse current tvj = 125°C, v

R = 0,67 VRRM iRca. 75 mA

tvj = 125°C, v

R = VRRM 140 mA

Rückstromspitze / peak reverse recovery current iFM = 1000 A, -di

F/dt = 250 A/µs IRM 600 A

tvj = 125 °C; v

R = 1000 V;

C = 0,25 µF; R = 6 Ω

Sperrverzögerungsladung iFM = 1000 A, -di

F/dt = 250 A/µs Qrr 1700 µAs

recovered charge tvj = 125 °C; v

R = 1000 V;

C = 0,25 µF; R = 6 Ω

Thermische Eigenschaften / Thermal properties

Innerer Wärmewiderstand Kühlfläche / cooling surface RthJC

thermal resistance, junction to case beidseitig / two-sided 0,018 K/W

Anoden / anode 0,033 K/W

Kathode / cathode 0,04 K/W

Übergangs-Wärmewiderstand Kühlfläche / cooling surface RthCK

thermal resistance, case to heatsink beidseitig / two-sided 0,005 K/W

einseitig / single-sided 0,01 K/W

Höchstzul. Sperrschichttemp. / max. junction temperat. tvjmax 125 °C

Betriebstemperatur / operating temperature tc op -40...+125°C

Lagertemperatur / storage temperature tstg -40...+150°C

Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties

Gehäuse, siehe Anlage / case, see appendix Seite / page 1

Anpreßkraft /clamping force F15...36 kN

Gewicht / weight Gca. 600 g

Luftstrecke / air distance ca. 20 mm

Kriechstrecke / creepage distance 30 mm

Feuchteklasse / humidity classification DIN 40040 C

Schwingfestigkeit / vibration resistance f = 50 Hz 50 m/s²

Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Sie gilt

in Verbindung mit den zugehörigen Technischen Erläuterungen.

This technical information specifies semiconductor devices but promises no characteristics. It is valid in combination with the

belonging technical notes.

1) Richtwert für obere Streubereichsgrenze / Upper limit of scatter range (standart value)

Fig. 1

On-state characteristic iF = f(VF)

tvj = 125°C

Upper limit of scatter range

Lower limit of scatter range

Fig. 2

On-state losses (average values)

IF = f(PFAV)

tvj = 125 °C

D 721 S

D 721 S_01

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

4000

3000

2000

1000

[A]

vF [V]

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

0500 1000 1500 2000 2500

D 721 S_02

90%80%70%100%60%50%

40%

30%

20%

10%

IF [A]

PFAV

[W]

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

D 721 S_03

0,06

0,05

0,04

0,03

0,02

0,01

2 3 4 6 8 2 3 4 6 8 2 3 4 6 8 2 3 4 6 8 2 3 4 6 8

t [s]

ZthJC

[K/W]

Analytical elements of transient thermal impedance ZthJC for DC

Analytical function:

ZthJC = Σ Rthn (1-EXP(-t/τn))

nmax

n = 1

Fig. 3

Transient thermal impedance ZthJC = f(t), DC

1 - Two-sided cooling

2 - Anode-sided cooling

3 - Cathode-sided cooling

1. ZthJC2. ZthJC3. ZthJC

r [K/W]τ [s]r [K/W]τ [s]r [K/W]τ [s]

1 0,00637 1,80000 0,02137 8,00000 0,02837 6,80000

2 0,00904 0,14000 0,00904 0,14000 0,00904 0,14000

3 0,00267 0,01410 0,00167 0,01410 0,00167 0,01410

4 0,00080 0,00265 0,00080 0,00265 0,00080 0,00265

5 0,00012 0,00067 0,00012 0,00067 0,00012 0,00067

Σ0,00180 -0,03300 -0,04000 -

Fig. 4

Surge Current IFSM = f(tp)

IFSM = f(Sine half wave)

tvj = 125°C

VR = 0

D 721 S

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

D 721 S_04

0,008

0,007

0,006

0,005

0,004

0,003

0,002

0,001

f = 500Hz

f = 200Hz

f = 100Hz

f = 60Hz

f = 50Hz

∆rth

[K/W]

ED [%]

λ [°el]

100

0,1 1 1 10

D 721 S_05

5 6 8 2 3 4 5 6 842 3 4 5 6 8 2 3

T = Hz

IFSM

[kA]

tp [ms]

1000

100

10 100 1000

-di/dt

IRM

Qrr

IFM

D 721 S_06

3000A

2000A

1000A

600A

300A

100A

2 3 4 5 6 7 8 92 3 4 5 6 7 8 9

IRM

[A]

-di/dt [A/µs]

1000

100

10 100 1000

D 721 S_07

-di/dt

IRM

Qrr

IFM

IRM

[A]

-di/dt [A/µs]

3000A

1000A

300A

100A

2 3 4 5 6 7 8 92 3 4 5 6 7 8 9

Sine half wave 50Hz

Fig. 5

∆ rth = f(ED, Frequency)

Two-sided cooling

Current wave form: square wave

Parameter: frequency

Fig. 6

Reverse recovery current (upper-limit, ca. 98% values)

Application: GTO-freewheeling diode

Parameter: IFM

tvj ≤ 125°C; CS ≥ 4µF

RS = 0 Ω; VR > 2000 V ... 3000 V

Fig. 7

Reverse recovery current (lower-limit, ca. 2% values)

Application: GTO-freewheeling diode

Parameter: IFM

tvj ≤ 125°C; CS ≥ 4µF, Diode D291S

RS = 0 Ω; VR > 2000 V ... 3000 V

600A

2000A

Fig. 11

Turn-off-losses Eoff = f(di/dt)

diodes with VFmax

Application: GTO-freewheeling diode

Parameter:IFM; Snubberdiode D 291 S

tvj = 125°C; CS = 4 µF für vR ≤ VRM

CS = 24 µF für vR ≥ VRM

LS = 0,2 µH

D 721 S

VR(Spr) = 3000 V

VR(Spr) = 2000 V

1000

100

10 100 1000

D 721 S_08

IFM = 3000A

2000A

1000A

600A

300A

100A

2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9

-di/dt [A/µs]

Qrr

[µAs]

-di/dt

IRM

Qrr

IFM

1000

100

10 100 1000

D 721 S_09

2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9

Qrr

[µAs]

-di/dt [A/µs]

-di/dt

IRM

Qrr

IFM

IFM = 3000A

2000A

1000A

600A

300A

100A

0,1

10 100 1000

D 721 S_11

2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9

9IFM = 3000A

1000A

600A

300A

100A

Eoff

[Ws]

-di/dt [A/µs]

-di/dt

IRM

Qrr

IFM

VR(Spr)

VR(Spr) = 3000 V

VR(Spr) = 2000 V

Fig. 8

Reverse recovery charge (upper limit, ca. 98% values)

Application: GTO-freewheeling diode

Parameter: IFM

tvj ≤ 125°C; CS ≥ 4µF

RS = 0 Ω; VR > 2000 V ... 3000 V

Fig. 9

Reverse recovery charge (lower limit, ca. 2% values)

Application: GTO-freewheeling diode

Parameter: IFM

tvj ≤ 125°C; CS ≥ 4µF

RS = 0 Ω; VR > 2000 V ... 3000 V

0,1

10 100 1000

D 721 S_13

3000A

1000A

600A

300A

100A

Eoff

[Ws]

-di/dt [A/µs]

-di/dt

IRM

Qrr

IFM

VR(Spr)

2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9

VR(Spr) = 3000 V

VR(Spr) = 2000 V

Fig. 10

Turn-off-losses Eoff = f(di/dt)

diodes with VFmax

Application: GTO-freewheeling diode

Parameter:IFM; Snubberdiode D 291 S

tvj = 125°C; CS = 6 µF für vR ≤ VRM

CS = 36 µF für vR ≥ VRM

LS = 0,2 µH

D 721 S

D 721 S_10

100 200 300 400 500 600 700 800

VFRM

di/dt [A/µs]

VFRM

[V]

0,1

10 100 1000

D 721 S_12

Eoff

[Ws]

-di/dt [A/µs]

-di/dt

IRM

Qrr

IFM

VR(Spr)

2 3 4 5 6 7 8 92 3 4 5 6 7 8 9

3000A

1000A

600A

300A

100A

IFM =

Fig. 12

Turn-off-losses Eoff = f(di/dt)

diodes with VFmax

Application: GTO-freewheeling diode

Parameter:IFM; Snubberdiode D 291 S

tvj = 125°C; CS = 4 µF für vR ≤ VRM

CS = 24 µF für vR ≥ VRM

LS = 0,2 µH

Fig. 13

Peak Forward Recovery Voltage

(typical values)

Parameter: tvj

tvj = 125°C

tvj = 25°C

Nutzungsbedingungen

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zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro

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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.

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