TD121N20K - Infineon Technologies

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT121N

BIP AC 15.05.2002; Drilling A 03/02 1/12

Seite/page

000Kenndaten

Elektrische Eigenschaften

TT121N TD121N DT121N

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

Höchstzulässige Werte / Maximum rated values

Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung

repetitive peak forward off-state and reverse voltages

Tvj = -40°C... Tvj max VDRM,VRRM 1200

1600

2000

1400

1800

V 1)

Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung

non-repetitive peak forward off-state voltage

Tvj = -40°C... Tvj max VDSM 1200

1600

2000

1400

1800

Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung

non-repetitive peak reverse voltage

Tvj = +25°C... Tvj max VRSM 1300

1700

2100

1500

1900

Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert

maximum RMS on-state current

ITRMSM 200 A

Dauergrenzstrom

average on-state current

TC = 85°C

TC = 81°C

ITAVM 121

128

Stoßstrom-Grenzwert

surge current

Tvj = 25 °C, tP = 10 ms

Tvj = Tvj max, tP = 10 ms

ITSM 2600

2350

Grenzlastintegral

I²t-value

Tvj = 25 °C, tP = 10 ms

Tvj = Tvj max, tP = 10 ms

I²t 33800

27600

A²s

Kritische Stromsteilheit

critical rate of rise of on-state current

DIN IEC 747-6 f = 50 Hz,

iGM = 0,6A, diG/dt = 0,6A/µs

(diT/dt)cr 150 A/µs

Kritische Spannungssteilheit

critical rate of rise of off-state voltage

Tvj = Tvj max, vD = 0,67 VDRM

6.Kennbuchstabe / 6th letter C

6.Kennbuchstabe / 6th letter F

(dvD/dt)cr

500

1000

V/µs

Charakteristische Werte / Characteristic values

Durchlaßspannung

on-state voltage

Tvj = Tvj max , iT = 350 A vTmax. 1,65 V

Schleusenspannung

threshold voltage

Tvj = Tvj max V(TO) 0,85 V

Ersatzwiderstand

slope resistance

Tvj = Tvj max rT2mΩ

Zündstrom

gate trigger current

Tvj = 25°C, vD = 6 V IGT max. 150 mA

Zündspannung

gate trigger voltage

Tvj = 25°C, vD = 6 V VGT max. 1,4 V

Nicht zündender Steuerstrom

gate non-trigger current

Tvj = Tvj max , vD = 6 V

Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM

IGD max.

max.

5,0

2,5

Nicht zündende Steuerspannung

gate non-trigger voltage

Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM VGD max. 0,2 V

Haltestrom

holding current

Tvj = 25°C, vD = 6 V, RA = 5 ΩIHmax. 200 mA

Einraststrom

latching current

Tvj = 25°C, vD = 6 V, RGK ≥ 10 Ω

iGM = 0,6A, diG/dt = 0,6A/µs,

tg = 20 µs

ILmax. 620 mA

Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom

forward off-state and reverse current

Tvj = Tvj max

vD = VDRM, vR = VRRM

iD, iRmax. 25 mA

Zündverzug

gate controlled delay time

DIN IEC 747-6 Tvj = 25 °C,

iGM = 0,6 A, diG/dt = 0,6 A/µs

tgd max. 3 µs

1) 2000V auf Anfrage / 2000V on request

prepared by: C.Drilling date of publication: 15.05.02

approved by: J. Novotny revision: 2

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Thermische Eigenschaften

Mechanische Eigenschaften

Elektrische Eigenschaften / Electrical properties

Charakteristische Werte / Characteristic values

Freiwerdezeit

circuit commutated turn-off time

Tvj = Tvj max, iTM = ITAVM

vRM = 100 V, vDM = 0,67 VDRM

dvD/dt = 20 V/µs, -diT/dt = 10 A/µs

5.Kennbuchstabe / 5th letter O

typ. 180 µs

Isolations-Prüfspannung

insulation test voltage

RMS, f = 50 Hz, t = 1 min

RMS, f = 50 Hz, t = 1 sec

VISOL 3,0

3,6

Thermische Eigenschaften / Thermal properties

Innerer Wärmewiderstand

thermal resistance, junction to case

pro Modul / per Module, Θ = 180° sin

pro Zweig / per arm, Θ = 180° sin

pro Modul / per Module, DC

pro Zweig / per arm, DC

RthJC max.

max.

0,115

0,230

0,107

0,214

°C/W

Übergangs-Wärmewiderstand

thermal resistance, case to heatsink

pro Modul / per Module

pro Zweig / per arm

RthCH max.

max.

0,03

0,06

°C/W

Höchstzulässige Sperrschichttemperatur

maximum junction temperature

Tvj max 125 °C

Betriebstemperatur

operating temperature

Tc op -40...+125 °C

Lagertemperatur

storage temperature

Tstg -40...+130 °C

Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties

Gehäuse, siehe Anlage

case, see annex

Seite 3

page 3

Si-Element mit Druckkontakt

Si-pellet with pressure contact

Innere Isolation

internal insulation

AlN

Anzugsdrehmoment für mechanische Anschlüsse

mounting torque

Toleranz / Tolerance ± 15% M1 6 Nm

Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsse

terminal connection torque

Toleranz / Tolerance ± 10% M2 6 Nm

Steueranschlüsse

control terminals

DIN 46 244 A 2,8 x 0,8

Gewicht

weight

G typ. 400 g

Kriechstrecke

creepage distance

14 mm

Schwingfestigkeit

vibration resistance

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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BIP AC 15.05.2002; Drilling A 03/02 3/12

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Maßbild

12 3

45 76

12 3

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R,T – Werte

R,T-Werte Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thJC für DC

Analytical elements of transient thermal impedance Z thJC for DC

Pos. n1234567

Rthn [°C/W] 0,00956 0,02496 0,07634 0,07262 0,03052

τn [s] 0,00089 0,00775 0,08564 0,41155 2,44825

Analytische Funktion / Analytical function: S

max

n=1 thnthJC n

– t

- e1RZ

Luftselbstkühlung / Natural cooling

3 Module pro Kühlkörper / 3 modules per heatsink

Kühlkörper / Heatsink type: KM14 (60W)

Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA

Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA

Pos. n1234567

Rthn [°C/W] 0,011 0,205 1,684

τn [s] 3,77 38,5 1290

Verstärkte Kühlung / Forced cooling

3 Module pro Kühlkörper / 3 modules per heatsink

Kühlkörper / Heatsink type: KM 14 Lü4650N

Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA

Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA

Pos. n1234567

Rthn [°C/W] 0,011 0,205 0,424

τn [s] 3,77 38,5 325

Analytische Funktion / Analytical function:

max

n=1 thnthCA n

– t

- e1RZ

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Diagramme

Trans. Wärmewiderstand bei Sinus

Trans. Wärmewiderstand bei Rechteck

0,000

0,100

0,200

0,300

0,01 0,1 1 10 100

t [s]

Z(th)JC [°C/W]

60°

90°

120

180°

Θ =

30°

0°

180°

Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm ZthJC = f(t)

Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

0,000

0,100

0,200

0,300

0,400

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

t [s]

Z(th)JC [°C/W]

Θ =

30°

60°

90°

120°

180°

0°

180°

Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm ZthJC = f(t)

Rechteckförmiger Strom / Rectangular current

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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Diagramme

Durchgangsverluste bei Sinus

Durchgangsverluste bei Rechteck

100

150

200

0 20 40 60 80 100 120 140

ITAV [A]

PTAV [W]

Q = 30°

60°

90°

120° 180°

0°

180°

Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV)

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

Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen)

Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)

Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ

100

150

200

250

300

0 50 100 150 200

ITAV [A]

PTAV [W]

180°

120°

90°

60°

Q = 30°

0°

180°

Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm PTAV = f(ITAV)

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

Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen)

Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)

Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ

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BIP AC 15.05.2002; Drilling A 03/02 7/12

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Gehäusetemperatur bei Sinus

Gehäusetemperatur bei Rechteck

100

120

140

0 20 40 60 80 100 120 140

ITAVM [A]

TC [°C]

Q = 30° 60° 90°

120°

180°

0°

180°

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM)

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

Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen)

Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

100

120

140

0 50 100 150 200

ITAVM [A]

TC [°C]

Q = 30° 60° 90° 120° 180° DC

0°

180°

Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature TC = f(ITAVM)

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

Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen)

Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

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BIP AC 15.05.2002; Drilling A 03/02 8/12

Seite/page

Maximaler Strom bei B2 und B6

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20406080100120

T A [°C]

tot

[W]

RthCA [°C/W]0,05

1,00

0,08

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,50

0,40

0,80

0,12

0,80

0 50 100 150 200 250 300

I D [A]

L-Last

L-load

R-Last

R-load

Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current ID

B2- Zweipuls-Brückenschaltung / Two-pulse bridge circuit

Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot

Parameter:

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

200

400

600

800

1000

0 20406080100120

T A [°C]

0,05

0,08

0,10

0,15

0,30

0,60

0,06

0,40

0,25

R thCA [°C/W]

0,12

0,04

0,80

1,00

0 50 100 150 200 250 300 350

ID [A]

Höchstzulässiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current ID

B6- Sechspuls-Brückenschaltung / Six-pulse bridge circuit

Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot

Parameter:

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

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BIP AC 15.05.2002; Drilling A 03/02 9/12

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Maximaler Strom bei W1C und W3C

100

200

300

400

0 20406080100120

TA [°C]

tot

[W]

R thCA [°C/W]

2,00

0,12

0,15

0,20

0,25

0,30

0,40

0,50

0,60

0,80

1,00

1,50

0,10

3,00

RMS

0 50 100 150 200 250 300

I RMS [A]

Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS

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

Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot

Parameter:

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

200

400

600

800

1000

1200

0 20406080100120

T A [°C]

R thCA [°C/W]

0,30

0,80

0,40

0,60

0,08

0,10

0,06

0,15

0,12

0,25

RMS

0,04

0,20

0 50 100 150 200 250 300

I RMS [A]

Höchstzulässiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current IRMS

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

Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit Ptot

Parameter:

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

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BIP AC 15.05.2002; Drilling A 03/02 10/12

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Steuercharakteristik

Zündverzug

0,1

100

1 10 100 1000 10000 100000

iG [mA]

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 PGM = f (tg) :

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

0,1

100

1000

10 100 1000 10000

iGM [mA]

tgd [µs]

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

Tvj = 25°C, diG/dt = iGM/1µs

a - maximaler Verlauf / Limiting characteristic

b - typischer Verlauf / Typical characteristic

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BIP AC 15.05.2002; Drilling A 03/02 11/12

Seite/page

Sperrverzögerungsladung

Grenzstrom

100

1000

10000

1 10 100

-di/dt [A/µs]

iTM = 500A

20A

50A

100A

200A

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

Tvj = Tvjmax, vR ≤ 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM

Parameter: Durchlaßstrom / On-state current iTM

500

1.000

1.500

2.000

0,01 0,1 1

t [s]

IT(OV)M [A]

TA = 35 °C

TA = 45 °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 = 35°C, verstärkte Luftkühlung / Forced air cooling

TA = 45°C, Luftselbstkühlung / Natural air cooling

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BIP AC 15.05.2002; Drilling A 03/02 12/12

Seite/page

Überstrom

200

400

600

800

1.000

1.200

0,01 0,1 1 10 100 1000 10000

t [s]

I TAV (vor) =

0 A

10 A

15 A

20 A

25 A

30 A

Überstrom je Zweig / Overload on-state current IT(OV)

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

Kühlkörper / Heatsink type KM14 (60W) Luftselbstkühlung bei / Natural cooling at TA = 45°C

Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm ITAV(vor)

200

400

600

800

1.000

1.200

0,01 0,1 1 10 100 1000 10000

t [s]

I TAV (vor) =

0 A

30 A

45 A

55 A

65 A

70 A

Überstrom je Zweig / Overload on-state current IT(OV)

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

Kühlkörper / Heatsink type KM 14 Lü4650N Verstärkte Kühlung bei / Forced cooling at TA = 35°C

Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm ITAV(vor)

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Nutzungsbedingungen

Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschließlich für technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die

Beurteilung der Geeignetheit dieses Produktes für die von Ihnen anvisierte Anwendung sowie die Beurteilung der Vollständigkeit der

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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 Anwendungen der Luftfahrt, in gesundheits- oder lebensgefährdenden oder

lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir we isen 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.

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- to perform joint Risk and Quality Assessments;

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