TT131N16K - Infineon Technologies [EUPEC]

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 1/12

Seite/page

A 04/02

Kenndaten

Elektrische Eigenschaften

TT131N TD131N DT131N

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 V

DRM,VRRM 1200

1400

1600

Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung

non-repetitive peak forward off-state voltage

Tvj = -40°C... Tvj max VDSM 1200

1400

1600

Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung

non-repetitive peak reverse voltage

Tvj = +25°C... Tvj max V

RSM 1300

1500

1700

Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert

maximum RMS on-state current

TRMSM 220 A

Dauergrenzstrom

average on-state current

TC = 85°C

TC = 81°C

ITAVM 131

140

Stoßstrom-Grenzwert

surge current

Tvj = 25 °C, tP = 10 ms

Tvj = Tvj max, tP = 10 ms

ITSM 3600

3200

Grenzlastintegral

I²t-value

Tvj = 25 °C, tP = 10 ms

Tvj = Tvj max, tP = 10 ms

I²t 64800

51200

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 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

max. 1,48 V

Schleusenspannung

threshold voltage

Tvj = Tvj max V

(TO) 0,85 V

Ersatzwiderstand

slope resistance

Tvj = Tvj max r

T 1,5 mΩ

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 V

GD max. 0,2 V

Haltestrom

holding current

Tvj = 25°C, vD = 6 V, RA = 5 Ω I

H max. 200 mA

Einraststrom

latching current

Tvj = 25°C, vD = 6 V, RGK ≥ 10 Ω

iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs, tg = 20 µs

IL max. 620 mA

Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom

forward off-state and reverse current

Tvj = Tvj max

vD = VDRM, vR = VRRM

iD, iR max. 25 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: 15.05.02

approved by: J. Novotny revision: 2

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 2/12

Seite/page

A 04/02

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

vj max 125 °C

Betriebstemperatur

operating temperature

c op -40...+125 °C

Lagertemperatur

storage temperature

stg -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.

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 3/12

Seite/page

A 04/02

Maßbild

12 3

45 76

12 3

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 4/12

Seite/page

A 04/02

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. n 1 2 3 4 5 6 7

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:

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. n 1 2 3 4 5 6 7

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. n 1 2 3 4 5 6 7

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

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 5/12

Seite/page

A 04/02

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

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 6/12

Seite/page

A 04/02

Diagramme

Durchgangsverluste bei Sinus

Durchgangsverluste bei Rechteck

100

150

200

0 50 100 150

ITAV [A]

PTAV [W]

Θ = 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

Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ

100

150

200

250

300

0 50 100 150 200

ITAV [A]

PTAV [W]

180°

120°

90°

60°

Θ = 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

Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle Θ

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 7/12

Seite/page

A 04/02

Gehäusetemperatur bei Sinus

Gehäusetemperatur bei Rechteck

100

120

140

0 50 100 150

ITAVM [A]

TC [°C]

Θ = 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

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

100

120

140

0 50 100 150 200

ITAVM [A]

TC [°C]

Θ = 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

Parameter: Stromflußwinkel Θ / Current conduction angle Θ

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 8/12

Seite/page

A 04/02

Maximaler Strom bei B2 und B6

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100 120

T A [°C]

P 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

0,60

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 20 40 60 80 100 120

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

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 9/12

Seite/page

A 04/02

Maximaler Strom bei W1C und W3C

100

200

300

400

0 20 40 60 80 100 120

TA [°C]

P 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 20 40 60 80 100 120

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

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 10/12

Seite/page

A 04/02

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 - 60 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

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 11/12

Seite/page

A 04/02

Sperrverzögerungsladung

Grenzstrom

100

1000

10000

1 10 100

-di/dt [A/µs]

Qr [µAs]

iFM = 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

2.500

0,01 0,1 1

t [s]

IT(OV)M [A]

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

http://store.iiic.cc/

Netz-Thyristor-Modul

Phase Control Thyristor Module

Datenblatt / Data sheet

TT131N

BIP AC 15.05.2002; Drilling 12/12

Seite/page

A 04/02

Überstrom

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

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

1.400

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)

http://store.iiic.cc/

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

bereitgestellten Produktdaten für diese Anwendung obliegt Ihnen bzw. Ihren technischen Abteilungen.

In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, für die wir eine liefervertragliche Gewährleistung

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.

Terms & Conditions of usage

The data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical departments

will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect

to such application.

This product data sheet is describing the characteristics of this product for which a warranty is granted. Any such warranty is granted

exclusively pursuant the terms and conditions of the supply agreement. There will be no guarantee of any kind for the product and its

characteristics.

Should you require product information in excess of the data given in this product data sheet or which concerns the specific

application of our product, please contact the sales office, which is responsible for you (see www.eupec.com, sales&contact). For

those that are specifically interested we may provide application notes.

Due to technical requirements our product may contain dangerous substances. For information on the types in question please

contact the sales office, which is responsible for you.

Should you intend to use the Product in aviation applications, in health or live endangering or life support applications, please notify.

Please note, that for any such applications we urgently recommend

- to perform joint Risk and Quality Assessments;

- the conclusion of Quality Agreements;

- to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on

the realization of any such measures.

If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers.

Changes of this product data sheet are reserved.

http://store.iiic.cc/