N
Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT310N
TT310N Kenndaten TT310N...-A TD310N DT310N
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Periodische Vorwärts- und Rückwärts-Spitzensperrspannung Tvj = -40°C... Tvj max repetitive peak forward off-state and reverse voltages Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert maximum RMS on-state current Dauergrenzstrom average on-state current Stoßstrom-Grenzwert surge current Grenzlastintegral I²t-value Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage TC = 85°C TC = 58°C Tvj = 25 °C, tP = 10 ms Tvj = Tvj max, tP = 10 ms Tvj = 25 °C, tP = 10 ms Tvj = Tvj max, tP = 10 ms DIN IEC 747-6 f = 50 Hz, iGM = 1,25 A, diG/dt = 1,25 A/µs Tvj = Tvj max, vD = 0,67 VDRM 6.Kennbuchstabe / 6th letter C 6.Kennbuchstabe / 6th letter F Tvj = -40°C... Tvj max Tvj = +25°C... Tvj max
Elektrische Eigenschaften
VDRM,VRRM 2000 2400 VDSM VRSM ITRMSM ITAVM ITSM I²t (diT/dt)cr (dvD/dt)cr 2000 2400 2100 2500
2200 V 2600 V 2200 V 2600 V 2300 V 2700 V 700 A 310 A 446 A 10000 A 9000 A 500000 A²s 405000 A²s 120 A/µs
500 V/µs 1000 V/µs
Charakteristische Werte / Characteristic values Durchlaßspannung on-state voltage Schleusenspannung threshold voltage Ersatzwiderstand slope resistance Zündstrom gate trigger current Zündspannung gate trigger voltage Nicht zündender Steuerstrom gate non-trigger current Nicht zündende Steuerspannung gate non-trigger voltage Haltestrom holding current Einraststrom latching current Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom forward off-state and reverse current Zündverzug gate controlled delay time
Tvj = Tvj max , iT = 1300 A Tvj = Tvj max Tvj = Tvj max Tvj = 25°C, vD = 6 V Tvj = 25°C, vD = 6 V Tvj = Tvj max , vD = 6 V Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM Tvj = Tvj max , vD = 0,5 VDRM Tvj = 25°C, vD = 6 V, RA = 5 Ω Tvj = 25°C, vD = 6 V, RGK ≥ 10 Ω iGM = 1,25 A, diG/dt = 1,25 A/µs, tg = 20 µs Tvj = Tvj max vD = VDRM, vR = VRRM DIN IEC 747-6 Tvj = 25 °C, iGM = 1,25 A, diG/dt = 1,25 A/µs
vT V(TO) rT IGT VGT IGD VGD IH IL
max.
2,22 V 1V 0,86 mΩ
max. max. max. max. max. max. max.
250 mA 1,5 V 10 mA 5 mA 0,2 V 300 mA 1500 mA
iD, iR tgd
max. max.
80 mA 3,3 µs
prepared by: C.Drilling approved by: J. Novotny
date of publication: revision:
18.12.02 1
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Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT310N
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 RMS, f = 50 Hz, t = 1 min RMS, f = 50 Hz, t = 1 sec tq
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time
typ. VISOL
300 µs 3,0 kV 3,6 kV
Isolations-Prüfspannung insulation test voltage
Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case
Thermische Eigenschaften Modul / per Module, Θ = 180° sin pro
pro Zweig / per arm, Θ = 180° sin pro Modul / per Module, DC pro Zweig / per arm, DC pro Modul / per Module pro Zweig / per arm
RthJC
max. max. max. max. max. max.
0,0390 0,0780 0,0373 0,0745
°C/W °C/W °C/W °C/W
Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Betriebstemperatur operating temperature Lagertemperatur storage temperature Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage case, see annex Si-Element mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Innere Isolation internal insulation Anzugsdrehmoment für mechanische Anschlüsse mounting torque Anzugsdrehmoment für elektrische Anschlüsse terminal connection torque Steueranschlüsse control terminals Gewicht weight Kriechstrecke creepage distance Schwingfestigkeit vibration resistance
RthCH Tvj max Tc op Tstg
0,01 °C/W 0,02 °C/W 125 °C
-40...+125 °C -40...+130 °C
Mechanische Eigenschaften
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AlN Toleranz / Tolerance ± 15% Toleranz / Tolerance ± 10% DIN 46 244 G M1 M2 6 12 A 2,8 x 0,8 typ. 1500 g 19 mm f = 50 Hz file-No. 50 m/s² E 83336 Nm Nm
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
TT310N
Maßbild Maßbild Maßbild
1
2
45 76
3
1
2
45
3
1
2
76
3
TT
1 2
45
TD
3
67
DT
TT-A
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Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module
Datenblatt / Data sheet
TT310N
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 1 0,00194 0,000732 2 0,00584 0,00824 3 0,01465 0,108 4 0,0254 0,57 5 0,0267 3
n max
Pos. n Rthn [°C/W] τn [s]
6
7
Analytische Funktion / Analytical function:
Z thJC =
n=1
S
R thn 1 - e
–t
tn
Luftselbstkühlung / Natural cooling 1 Modul pro Kühlkörper / 1 module per heatsink Kühlkörper / Heatsink type: KM 17 (70W) Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA Pos. n Rthn [°C/W] τn [s] 1 0,00944 2,61 2 0,0576 28,1 3 0,568 1300 4 5 6 7
Verstärkte Kühlung / Forced cooling 1 Modul pro Kühlkörper / 1 module per heatsink Kühlkörper / Heatsink type: KM17 (Papst 4650N) Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z thCA Analytical elements of transient thermal impedance Z thCA Pos. n Rthn [°C/W] τn [s] 1 0,0064 4,1 2 0,0566 24,7 3 0,168 395 4 5 6 7
nmax
Analytische Funktion / Analytical function:
Z thCA =
n=1
S
Rthn 1 - e
–t
tn
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Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module 0,100
Diagramme
Datenblatt / Data sheet
TT310N
Θ= 30° 60° 90° 120° 180°
0,080
0°
Trans. Wärmewiderstand bei Sinus
0
180°
Z(th)JC [°C/W]
0,060
0,040
0,020
0,000 0,01
0,1
1
t [s]
10
100
Transienter innerer Wärmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm ZthJC = f(t) Sinusförmiger Strom / Sinusoidal current Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ
Trans. Wärmewiderstand bei Rechteck
0,100
Θ = 30° 60° 90° 120° 180° DC
0,080
0°
0
180°
0,060
0,040
0,020
0,000 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 10 100
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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Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module 900
Diagramme
Datenblatt / Data sheet
TT310N
120° 180°
800 700 600 500 400 300 200 100 0 0
0°
Durchgangsverluste bei Sinus 60°
0
180°
90°
Q = 30°
100
200
ITAV [A]
300
400
500
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)
1200 1000
0°
Durchgangsverluste bei Rechteck
180° DC
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ
800 600 400 200 0 0 100
0
180°
120° 60° 90°
Q = 30°
200
300
400 ITAV [A]
500
600
700
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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Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module 140 120 TC [°C] 100 80 60 40 20 0 50 100
Datenblatt / Data sheet
TT310N
Gehäusetemperatur bei Sinus
0°
0
180°
Q = 30°
60°
90°
120°
180°
150
200
250 ITAVM [A]
300
350
400
450
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)
140 120
Gehäusetemperatur bei Rechteck
Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ
0°
0
180°
100 80 60 40 20 0 100 200 300 ITAVM [A] 400 500 600 700
Q = 30°
60°
90°
120°
180°
DC
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
4000 0,01 0,015 0,02 0,03 0,04 0,06 1000 0,08 0,10 0,15 0,20 0,30 0 20 40 T A [°C] 60 0,005
Datenblatt / Data sheet
TT310N
B2
ID
RthCA [°C/W]
Maximaler Strom bei B2 und B6
~
+
3000
R-Last R-load L-Last L-load
-
2000
0 80 100 120 0 200 400 600 I D [A] 800 1000
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
5000 0,01 4000 0,015 0,02 3000 0,025 0,005
R thCA [°C/W]
B6
ID
+ 3~
-
0,03 2000 0,04 0,06 1000 0,10 0,15 0,20 0,40 0 20 40
,
0 60 T A [°C] 80 100 120 0 200 400 600 ID [A] 800 1000 1200
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
2000 0,015 0,025 0,02 1500 0,03 0,04 0,06 1000 0,10 500 0,15 0,20 0,30 0,40 0 0 20 40 TA [°C] 60 0,01 0,005
Datenblatt / Data sheet
TT310N
R thCA [°C/W]
W 1C ~
IRMS
Maximaler Strom bei W1C und W3C
~
80
100
120
0
200
400
I RMS [A]
600
800
1000
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
5000 0,01 4000 0,015 0,02 3000 0,025 0,03 2000 0,04 0,06 1000 0,10 0,15 0,20 0,30 0,40 0 20 40 60 T A [°C] 80 100 120 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
~ ~ ~
0,005
R thCA [°C/W]
~
W 3C ~
~
IRMS
0
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 100
Datenblatt / Data sheet
TT310N Steuercharakteristik
10
a b c
d
1
0,1 10 100 1000 iG [mA] 10000 100000
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
Zündverzug
c - 100 W/0,5ms d – 150 W/0,1ms
1000
100
10 a
1
b
0,1 100 1000 iGM [mA] 10000
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
TT310N Sperrverzögerungsladung
10000
iTM = 1000A 500A 200A 100A 50A
1000
20A
100 1 10 -di/dt [A/µs] 100
Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Qr = f(-di/dt) Tvj = Tvjmax, vR ≤ 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM Parameter: Durchlaßstrom / On-state current iTM
Grenzstrom
6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 0,01 t [s] 0,1 1 a TA = 35 °C
b 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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Netz-Thyristor-Modul Phase Control Thyristor Module
3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 0,01 0,1
Datenblatt / Data sheet
TT310N Überstrom
I TAV (vor) = 0A 30 A 50 A 68 A 80 A 85 A
1
t [s]
10
100
1000
10000
Überstrom je Zweig / Overload on-state current IT(OV) B6- Sechspuls-Brückenschaltung, 120° Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120° rectangular Kühlkörper / Heatsink type KM 17 (120W) Luftselbstkühlung bei / Natural cooling at TA = 45°C
Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm ITAV(vor)
3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 0,01 0,1 1 t [s] 10 100 1000 10000
I TAV (vor) = 0A 60 A 110 A 140 A 165 A 180 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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