Дополнительная информация по модулям IGBT
1. Особенности IGBT модулей
Особенностями IGBT модулей являются:
- МОП-управление;
- очень низкий остаточный ток с низкой температурной зависимостью;
- высокая стойкость к токам короткого замыкания;
- прямоугольная область безопасной работы;
- встроенный инверсный быстровосстанавливающийся диод с "мягкими" характеристиками обратного восстановления;
- низкая внутренняя индуктивность модулей;
- внутренняя изоляция обеспечивается DCB-керамикой из окиси или нитрида алюминия.
2. Область применения
2.1. Преобразователи для электроподвижного состава железных дорог:
- преобразователи собственных нужд для пассажирских вагонов;
- преобразователи мощного тягового электропривода для электровозов и тепловозов;
- преобразователи для вспомогательных нужд электровозов и электропоездов.
2.2. Преобразователи частоты регулируемых электроприводов широкого применения на базе трехфазных асинхронных двигателей мощностью от 5,5 до 315 кВт.
2.3. Источники бесперебойного питания.
2.4. Сварочное оборудование.
2.5. Индукционный нагрев, ультразвуковые установки и т.д.
3. Рекомендации по монтажу и эксплуатации IGBT модулей
3.1. Рекомендуемые основные правила эксплуатации IGBT модулей:
- рабочие пиковые напряжения в схемах должны быть не более 80%, а рабочее постоянное напряжение должно быть 50-60% от классификационного значения напряжения коллектор-эмиттер;
- повторяющееся пиковое значение тока должно быть не более 80% от классификационного постоянного тока коллектора. Перегрузка по току, вызванная током короткого замыкания в нагрузке, не должна превышать значения, установленного изготовителем для длительности импульса тока 1 мс;
- температура p-n-перехода не должна быть более 70-80% максимально допустимой температуры Tj max. Температура корпуса не более 100°С;
- напряжение на затворе должно быть +15 В при включении и -8 В при выключении транзистора. Время нарастания и спада напряжения управления должно быть как можно короче. Максимальное напряжение на затворе не должно превышать ±20 В;
- для защиты модулей от перенапряжений в цепи коллектор-эмиттер рекомендуется применение снабберных цепей.
- при монтаже и эксплуатации необходимо принять меры по защите IGBT модулей от воздействия статического электричества и перенапряжений в цепи затвора (при монтаже обязательно применение персоналом заземляющих браслетов и заземленных низковольтных паяльников с питанием через трансформатор).
3.2. IGBT модули крепятся к охладителю винтами высокой твердости, при этом должен соблюдаться заданный момент вращения. Должны быть обязательно установлены плоские и стопорные шайбы, а для уменьшения теплового сопротивления необходимо нанести на основание тонкий слой теплопроводящей пасты (например, КПТ-8). Через три часа после закрепления винты необходимо довернуть, соблюдая заданный момент вращения, так как часть теплопроводящей пасты вытекает под давлением.
3.3 Сведения по креплению IGBT модулей к охладителю и электрическому монтажу силовых и управляющих выводов приведены в таблице.
3.4. При монтаже модулей должен соблюдаться заданный момент вращения.
При использовании винтов, не приложенных в комплекте с прибором, необходимо следить за тем, чтобы их длина была достаточной для надежного соединения, в то же время винты не должны выступать за отверстие гайки под силовым выводом более чем на 3 мм.
3.5. При монтаже управляющих выводов пайкой необходимо использование низкотемпературных припоев с температурой плавления не выше 200 °С (например, ПОС-61). Время пайки - не более 5 секунд. Перед проведением повторной пайки необходимо охладить управляющий вывод до комнатной температуры.
3.6. Для предотвращения механического разрушения модулей не рекомендуется силовые и управляющие вывода изгибать и прикладывать к ним значительные механические нагрузки.
Рекомендации по креплению модулей IGBT
| Тип модуля | Крепление к охладителю | Монтаж силовых выводов | Монтаж управляющих выводов |
|---|---|---|---|
| М2ТКИ-50-06, М2ТКИ-75-06, М2ТКИ-100-06, М2ТКИ-150-06, М2ТКИ-25-12, МДТКИ-25-12, МТКИД-25-12, М2ТКИ2-50-12, МДТКИ2-50-12, МТКИД2-50-12, М2ТКИ2-75-12, МДТКИ2-75-12, МТКИД2-75-12, М2ТКИ3-100-12, М2ТКИ2-50-17, МДТКИ2-50-17, МТ | Винт М630-60 кг*см | Винт М525-50 кг*см | РазъемГОСТ 25671-83или пайка |
| М2ТКИ-200-06, М2ТКИ-400-06, М2ТКИ2-100-12, МДТКИ2-100-12, МТКИД2-100-12, М2ТКИ2-150-12, МДТКИ2-150-12, МТКИД2-150-12, М2ТКИ2-200-12, МДТКИ2-200-12, МТКИД2-200-12, М2ТКИ2-100-17, МДТКИ2-100-17, МТКИД2-100-17,М2ТКИ-150-17, | Винт М630-60 кг*см | Винт М625-50 кг*см | РазъемГОСТ 25671-83или пайка |
| МТКИ2-200-12, МТКИ2-200-17, МТКИ2-300-12, МТКИ2-300-17, МТКИ2-400-12 | Винт М630-60 кг*см | Винт М625-50 кг*см | Винт М410-20 кг*см |
| М2ТКИ-400-12, МДТКИ-400-12, М2ТКИ-600-12, МДТКИ-600-12, М2ТКИ-800-12, МДТКИ-800-12, МТКИ-800-12, МТКИ-1200-12, МТКИ-1600-12, МТКИ-1800-12, МТКИ-2400-12, М2ТКИ-400-17, МДТКИ-400-17, М2ТКИ-600-17, МДТКИ-600-17, МТКИ-800-17, | Винт М630-60 кг*см | Винт М880-100 кг*см | Винт М410-20 кг*см |
Условные обозначения
| Обозначение Symbol |
Термины | Terms |
|---|---|---|
| VCES | Напряжение коллектор-эмиттер | Maximum permissible collector voltage |
| IC | Постоянный ток коллектора | Maximum permissible DC collector current |
| iCM | Импульсный ток коллектора | Maximum permissible peak collector current |
| VCEsat | Напряжение насыщения коллектор-эмиттер | Collector-emitter saturation voltage |
| ton | Время включения | Turn-on time |
| ts | Время задержки выключения | Storage time |
| tf | Время спада | Fall time |
| Rthjc | Тепловое сопротивление переход-корпус | Thermal resistance junction to case |
| Tj max | Максимально допустимая температура перехода | Maximum permissible junction temperature |
| Visol | Напряжение изоляции между выводами и основанием | Insulation test voltage |
