European Power-
Semiconductor and
Electronics Company
VWK Aug. 1996
Marketing Information
T 2301 N
C
A
HK
A 6,3 x 0,8
G
A4,8x0,8
max. 5
100
150-0,3
ø5+0,1 x 4,5+0,6 deep
on both sides
T 2301 N
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 4800 5000 5200 V
Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state
voltage
tvj = -40°C...tvj max VDSM = VDRM 4800 5000 5200 V
Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage tvj = +25°C...tvj max VRSM = VRRM 4900 5100 5300 V
Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert RMS on-state current ITRMSM 4900 A
Dauergrenzstrom average on-state current tc = 85°C ITAVM 2300 A
tc = 63°C 3100 A
Stoßstrom-Grenzwert surge current tvj = 25°C, tp = 10 ms ITSM 530001)A
tvj = tvj max, tp = 10 ms 490001)A
Grenzlastintegral I2 t-value tvj = 25°C, tp = 10 ms I2 t14,05 . 106A2s
tvj = tvj max, tp = 10 ms 12 . 106A2s
Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current vD ≤ 67%, vDRM, f = 50 Hz (diT/dt)cr 50 A/µs
iGM= 1,5 A, diG/dt = 1,5 A/µs
Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage tvj = tvj max, vD = 67% VDRM (dv/dt)cr 2000 V/µs
Charakteristische Werte
Characteristic values
Durchlaßspannung on-state voltage tvj = tvj max, iT = 9300 A vTmax. 3,35 V
Schleusenspannung threshold voltage tvj = tvj max VT(TO) 1,16 V
Ersatzwiderstand slope resistance tvj = tvj max rT0,222 mΩ
Zündstrom gate trigger current tvj = 25 °C, vD = 6 V IGT max. 300 mA
Zündspannung gate trigger voltage tvj = 25 °C, vD = 6 V VGT max. 2,5 V
Nicht zündender Steuerstrom gate non-trigger current tvj = tvj max, vD = 6 V IGD max. 20 mA
tvj = tvj max, vD = 0,5 VDRM max. 10 mA
Nicht zündende Steuerspannung gate non-trigger voltage tvj = tvj max, vD = 0,5 VDRM VGD max. 0,4 V
Haltestrom holding current tvj = 25 °C, vD = 12 V, RA = 4,7 ΩIHmax. 350 mA
Einraststrom latching current tvj = 25 °C,vD = 12 V, RGK ≥ 10 ΩILmax. 2 A
iGM = 1 A, diG /dt = 1 A/µs, tg = 20 µs
Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom forward off-state and reverse currents tvj = tvj max, vD = VDRM, vR = VRRM iD, iRmax. 430 mA
Zündverzug gate controlled delay time tvj=25°C, iGM = 1 A, diG/dt = 1 A/µs tgd max. 2,3 µs
Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time siehe Techn.Erl./see Techn. Inf. tqtyp. 450 µs
Thermal properties
Innerer Wärmewiderstand für beidseitige
Kühlung
thermal resistance, junction to case for
two-sided cooling
Θ =180° el, sin RthJC max. 0,0064 °C/W
DC max. 0,0060 °C/W
Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink beidseitig/two-sided RthCK max. 0,0015 °C/W
Höchstzul.Sperrschichttemperatur max. junction temperature tvj max 120 °C
Betriebstemperatur operating temperature tc op -40...+120 °C
Lagertemperatur storage temperature tstg -40...+150 °C
Mechanische Eigenschaften
Mechanical properties
Si-Elemente mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact
Anpreßkraft clamping force F63...91 kN
Gewicht weight Gtyp. 3000 g
Kriechstrecke creepage distance 33 mm
Feuchteklasse humidity classification DIN 40040 C
Schwingfestigkeit vibration resistance f = 50 Hz 50 m/s²
Maßbild, anliegend outline, attached
1) Gehäusegrenzstrom 40 kA (Sinushalbwelle 50 Hz)/Current limit of case 40 kA (sinusoidal half-wave 50 Hz)
T 2301 N
Bild / Fig. 6
Steuercharakteristik mit Zündbereichen / Gate characteristic with trigging
areas vG = f(iG), VD = 6 V
Parameter: a bc
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Steuerimpulsdauer / trigger puls duration tg [ms] 10 1 0,5
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Höchstzulässige Spitzensteuerverlustleistung /
Max. rated peak gate power dissipation [W] 20 40 60
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Bild / Fig. 2
Durchlaßverlustleistung / On-state power loss PTAV = f(ITAV)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
Bild / Fig. 1
Grenzdurchlaßkennlinie / Limiting on-state characteristic
iT = f(vT), tvj = tvj max
Bild / Fig. 3
Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Max. allowable case temperature
tC = f(ITAVM)
Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) /
Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)
Bild / Fig. 4
Durchlaßverlustleistung / On-state power loss PTAV = f(ITAV)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
Bild / Fig. 5
Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Max. allowable case temperature
tC = f(ITAVM)
Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle θ
Berechnungsgrundlage PTAV (Schaltverluste gesondert berücksichtigen) /
Calculation base PTAV (switching losses should be considered separately)
T 2301 N / 1vT [V]
iT [kA]
10
8
6
4
2
0
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,53,0
T 2301 N / 2
6
4
2
0
ITAV [A]
500 1000 1500 20000
PTAV
[W]
2500 3000 3500
10
8
Θ= 30°
60°
90°120°
180°
T 2301 N / 3
140
120
100
80
60
40
20
ITAVM [A]
500 1000 1500 20000
tC [°C]
2500 3000 3500
Θ= 180°
01000 2000
0
T 2301 N / 4ITAV [A]
PTAV
[W]
Θ= 30°
60°
90°120°
180°
DC
3000 4000 5000
12
10
8
6
4
2
T 2301 N / 5
140
120
100
80
60
40
20
ITAVM [A]
1000 20000
tC [°C]
3000500 1500 2500 3500
Θ= 120°
T 2301 N / 6
20
10
6
4
2
1
0,6
0,4
0,2
0,1
1012 4 6 1022 4 6 1032 4 6 104
iG [mA]
vG [V]
a
b
c
0Θ
0Θ
0Θ
0Θ
T 2301 N
Bild / Fig. 9
Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance
ZthJC = f(t)
Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ
Pos. n
Rthn
[°C/W]
τn [s]
Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes ZthJC pro Zweig für DC
Analytical elements of transient thermal impedance ZthJC per arm for DC
Analytische Funktion / Analytical function:
nmax
Σ
n=1
ZthJC = Rthn (1-e )
t
-
τn
Bild / Fig. 8
Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Qr = f(di/dt)
tvj = tvj max, vR = 0,5 VRRM, vRM = 0,8 VRRM
Parameter: Durchlaßstrom / On-state current iTM
Bild / Fig. 7
Zündverzug / Gate controlled delay time tgd = f(iGM)
tvj = 25 °C, diG/dt = iGM/1µs
Bild / Fig. 10
Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance
ZthJC = f(t)
Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle θ
12345
0,00034 0,00055 0,00058 0,00228 0,00225
0,0064 0,023 0,118 0,319 2,83
1012 4 6 1022 4 6 1032 4 6 104
101
2
4
6
102
2
4
6
100
2
4
6
10-1
T 2301 N / 7
tgd
[µs]
iGM [mA]
max
typ
T 2301 N / 8
1002 3 4 5 7 1012 3 4 5 7 102
3
4
5
7
104
2
3
-di/dt [A/µs]
Qr
[µAs]
ITM= 2000 A
T 2301 N / 9
0,008
0,005
0,004
0,002
0
10-310-210-1100101102
t [s]
Z(th)JC
[°C/W]
Θ=
30°
60°
90°
120°
180°
0,001
0,003
0,007
T 2301 N /10
0
10-310-210-1100101102
t [s]
Z(th)JC
[°C/W]
Θ=
30°
60°
90°
120°
180°
DC
0,008
0,005
0,004
0,002
0,001
0,003
0,007 0Θ
0Θ