N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 1/12
Seite/page
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Kenndaten
Elektrische Eigenschaften
TT251N TD251N
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
1400
1800
V
V
Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung
non-repetitive peak forward off-state voltage
Tvj = -40°C... Tvj max VDSM 1200
1600
1400
1800
V
V
Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung
non-repetitive peak reverse voltage
Tvj = +25°C... Tvj max VRSM 1300
1700
1500
1900
V
V
Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert
maximum RMS on-state current
ITRMSM 410 A
Dauergrenzstrom
average on-state current
TC = 85°C
TC = 82°C
ITAVM 250
261
A
A
Stoßstrom-Grenzwert
surge current
Tvj = 25 °C, tP = 10 ms
Tvj = Tvj max, tP = 10 ms
ITSM 9100
8000
A
A
Grenzlastintegral
I²t-value
Tvj = 25 °C, tP = 10 ms
Tvj = Tvj max, tP = 10 ms
I²t 414000
320000
A²s
A²s
Kritische Stromsteilheit
critical rate of rise of on-state current
DIN IEC 747-6
f = 50 Hz, iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs
(diT/dt)cr 250 A/µs
Kritische Spannungssteilheit
critical rate of rise of off-state voltage
Tvj = Tvj max, vD = 0,67 VDRM
6.Kennbuchstabe / 6th letter F
(dvD/dt)cr
1000 V/µs
Charakteristische Werte / Characteristic values
Durchlaßspannung
on-state voltage
Tvj = Tvj max , iT = 800 A vTmax. 1,4 V
Schleusenspannung
threshold voltage
Tvj = Tvj max V(TO) 0,8 V
Ersatzwiderstand
slope resistance
Tvj = Tvj max rT0,7 mΩ
Zündstrom
gate trigger current
Tvj = 25°C, vD = 6 V IGT max. 200 mA
Zündspannung
gate trigger voltage
Tvj = 25°C, vD = 6 V VGT max. 2V
Nicht zündender Steuerstrom
gate non-trigger current
Tvj = Tvj max , vD = 6 V
Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM
IGD max.
max.
10
5
mA
mA
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. 300 mA
Einraststrom
latching current
Tvj = 25°C, vD = 6 V, RGK ≥ 10 Ω
iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs, tg = 20 µs
ILmax. 1200 mA
Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom
forward off-state and reverse current
Tvj = Tvj max
vD = VDRM, vR = VRRM
iD, iRmax. 50 mA
Zündverzug
gate controlled delay time
DIN IEC 747-6
Tvj = 25 °C,iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs
tgd max. 3 µs
prepared by: C.Drilling date of publication: 23.09.02
approved by: J. Novotny revision: 1
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Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 2/12
Seite/page
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
tq
typ. 250 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
kV
kV
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.
max.
max.
0,065
0,130
0,062
0,124
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
Übergangs-Wärmewiderstand
thermal resistance, case to heatsink
pro Modul / per Module
pro Zweig / per arm
RthCH max.
max.
0,02
0,04
°C/W
°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 5 Nm
Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsse
terminal connection torque
Toleranz / Tolerance ± 10% M2 12 Nm
Steueranschlüsse
control terminals
DIN 46 244 A 2,8 x 0,8
Gewicht
weight
G typ. 800 g
Kriechstrecke
creepage distance
17 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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Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 3/12
Seite/page
Maßbild
Maßbild
Maßbild
12 3
TT
45 76
12 3
TD
45
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Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 4/12
Seite/page
R,T – Werte
Di
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] 0,0031 0,0097 0,0257 0,0429 0,0426
τn [s] 0,0009 0,008 0,11 0,61 3,06
Analytische Funktion / Analytical function: S
=t
max
n
n=1 thnthJC n
– t
- e1RZ
Luftselbstkühlung / Natural cooling
3 Module pro Kühlkörper / 3 modules per heatsink
Kühlkörper / Heatsink type: KM17 (45W)
Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA
Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA
Pos. n1234567
Rthn [°C/W] 1,6 0,0726 0,0174
τn [s] 1400 30 2
Verstärkte Kühlung / Forced cooling
3 Module pro Kühlkörper / 3 modules per heatsink
Kühlkörper / Heatsink type: KM17 (Papst 4650N)
Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA
Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA
Pos. n1234567
Rthn [°C/W] 0,475 0,08 0,015
τn [s] 458 40,4 4,11
Analytische Funktion / Analytical function:
S
=
t
max
n
n=1 thnthCA n
– t
- e1RZ
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Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 5/12
Seite/page
Diagramme
Trans. Wärmewiderstand bei Sinus
Trans. Wärmewiderstand bei Rechteck
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
0,01 0,1 1 10 100
t [s]
0°
0
180°
Θ =
30°
60°
90°
120°
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
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
0,180
0,001 0,01 0,1 1 10 100
t [s]
Θ =
30°
60°
90°
120°
180°
DC
0°
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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Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 6/12
Seite/page
Diagramme
Durchgangsverluste bei Sinus
Durchgangsverluste bei Rechteck
0
50
100
150
200
250
300
350
0 50 100 150 200 250
ITAV [A]
Q = 30°
60°
90°
120°
180°
0°
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
0
100
200
300
400
0 50 100 150 200 250 300 350 400
ITAV [A]
DC
180°
120°
90°
60°
Q = 30°
0°
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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Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 7/12
Seite/page
Gehäusetemperatur bei Sinus
Gehäusetemperatur bei Rechteck
20
40
60
80
100
120
140
0 50 100 150 200 250
ITAVM [A]
TC [°C]
Q = 30° 60° 90° 120° 180°
0°
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
20
40
60
80
100
120
140
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
ITAVM [A]
TC [°C]
Q = 30° 60° 90° 120° 180° DC
0°
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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Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 8/12
Seite/page
Maximaler Strom bei B2 und B6
0
400
800
1200
1600
0 20406080100120
T A [°C]
RthCA [°C/W]
0,08
0
,
30
0
,
40
0,10
0
,
04
0
,
15
+
-
B2
I
D
~
0,03 0,02
0,05
0,06
0,20
0,12
0,60
0 100 200 300 400 500 600
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
0
500
1000
1500
2000
0 20406080100120
T A [°C]
0,08
0,10
0,06
0
,
40
0,03
+
-
B6
I
D
3~
R thCA [°C/W]
0,30
0,60
0,04
0,20
0,02
0
,
15
,
0,05
0 200 400 600
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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Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 9/12
Seite/page
Maximaler Strom bei W1C und W3C
0
200
400
600
0 20406080100120
TA [°C]
R thCA [°C/W]
0,40
0,50
0,050,06
0,10
0
,
12
0,15
0
,
20
0,25
0,30
~
~
I
RMS
W
1C
0
,
60
0
,
08 0,04
0
,
80
0 100 200 300 400 500 600
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
0
500
1000
1500
2000
0 20406080100120
T A [°C]
R thCA [°C/W]
0
,
15
0
,
20
0,05
0
,
06
0,02
0,08
0
,
03
0,12
~
~
W
3C
~
~
I
RMS
~
~
0
,
60
0,10
0
,
30
0
,
40
0,04
0 100 200 300 400 500 600
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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Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 10/12
Seite/page
Steuercharakteristik
Zündverzug
0,1
1
10
100
10 100 1000 10000 100000
iG [mA]
a
b
c
d
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
1
10
100
1000
10 100 1000 10000
iGM [mA]
a
b
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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Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 11/12
Seite/page
Sperrverzögerungsladung
Grenzstrom
100
1000
10000
1 10 100
-di/dt [A/µs]
iTM = 1000A
10A
20A
100A
200A
500A
Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Qr = f(-di/dt)
Tvj = Tvjmax, vR ≤ 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM
Parameter: Durchlaßstrom / On-state current iTM
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
0,01 0,1 1
t [s]
b
T
A
= 45°C
a
TA = 35 °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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Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT251N
BIP AC / Warstein,den 26.09.85 Tscharn A10 /85 12/12
Seite/page
Überstrom
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
0,01 0,1 1 10 100 1000 10000
t [s]
I TAV (vor) =
0 A
12 A
22 A
32 A
40 A
45 A
Überstrom je Zweig / Overload on-state current IT(OV)
B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 120° Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120° rectangular
Kühlkörper / Heatsink type KM17 (45W) Luftselbstkühlung bei / Natural cooling at TA = 45°C
Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm ITAV(vor)
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
0,01 0,1 1 10 100 1000 10000
t [s]
I TAV (vor) =
0 A
40 A
65 A
85 A
100 A
110 A
Überstrom je Zweig / Overload on-state current IT(OV)
B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 120° Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120° rectangular
Kühlkörper / Heatsink type KM17 (Papst 4650N) Verstärkte Kühlung bei / Forced cooling at TA = 35°C
Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm ITAV(vor)
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