Выпрямители Системы бесперебойного питания Силовые полупроводниковые приборы Трансформаторы Сварочные выпрямители, агрегаты

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