0
Infineon FD800R17KE3_B2 IGBT модуль 1700В 800А
65 200 ₽
IGBT модуль Infineon FD800R17KE3_B2 (FD800R17KE3B2): 1700В, 800А, однотранзисторный Chopper, технология IGBT3, встроенный диод, корпус IHM130
Описание
FD800R17KE3_B2 мощный IGBT модуль (Insulated Gate Bipolar Transistor) от компании Infineon Technologies, выполненный по технологии IGBT3 (третье поколение IGBT-транзисторов). Устройство предназначено для использования в силовых электронных преобразователях, где требуется высокая коммутационная способность, надёжность и прочность. Модуль выполнен в конфигурации Chopper (однотранзисторный прерыватель) со встроенным обратным диодом и размещён в стандартном промышленном корпусе IHM130 с габаритными размерами 140×130×38 мм. Масса устройства составляет 1050 г.
Основные технические характеристики:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Производитель | Infineon Technologies AG (ранее eupec GmbH) |
| Артикул (Part Number) | FD800R17KE3_B2 (альт.: FD800R17KE3B2, FD800R17KE3B2NOSA1) |
| Тип устройства | IGBT модуль (Insulated Gate Bipolar Transistor) |
| Конфигурация | Chopper (однотранзисторный прерыватель) со встроенным обратным диодом |
| Технология | IGBT3 (третье поколение IGBT) |
| Корпус | IHM130 (140×130×38 мм) |
| Монтаж | На радиатор (Chassis Mount) |
| Напряжение коллектор-эмиттер (VCES) | 1700 В |
| Постоянный ток коллектора (ICnom) | 800 А (при Tcase = 80°C) |
| Максимальный ток коллектора (ICmax) | 1200 А (пиковое значение, tp = 1 мс) |
| Напряжение затвор-эмиттер (VGES) | ±20 В |
| Максимальная рассеиваемая мощность (Ptot) | 5200 Вт |
| Диапазон рабочей температуры перехода (Tvj) | -40…+125 °C |
| Температура хранения (Tstg) | -40…+125 °C |
| Прямой ток диода (IFnom) | 800 А |
| Максимальный прямой ток диода (IFmax) | 1600 А (пиковое значение) |
| Напряжение насыщения коллектор-эмиттер (VCE(sat)) | 2 В (тип., при Ic = 800 А, Vge = 15 В) |
| Максимальное VCE(sat) при 25°C | 2.45 В |
| Прямое напряжение диода (VF) | 2 В (тип., при IF = 800 А) |
| Ток утечки коллектор-эмиттер (ICES) | ≤ 5 мА (при VCE = VCES) |
| Ток утечки затвор-эмиттер (IGES) | ≤ 0.4 мкА (при VGE = 20 В) |
| Входная ёмкость (Cies) | 72 нФ (при VCE = 25 В, VGE = 0 В, f = 1 МГц) |
| Энергия включения (Eon) | 240 мДж (при Ic = 800 А, VCE = 1200 В) |
| Энергия выключения (Eoff) | 295 мДж |
| Внутренний резистор затвора (RGint) | 1.9 Ом |
| Рекомендуемый внешний резистор затвора (RGext) | 1.8 Ом |
| Тепловое сопротивление кристалл-корпус (RthJC) | ≤ 42 К/кВт (для IGBT) |
| Тепловое сопротивление корпус-радиатор (RthCH) | ≤ 44 К/кВт |
| Температура перегрева (Tvj max) | 125 °C (при работе в условиях коммутации) |
| Габаритные размеры (Д × Ш × В) | 140 × 130 × 38 мм |
| Масса | 1050 г |
| Контактные выводы | Силовые: винтовые M6; Управление: пружинные контакты |
| Сертификация | RoHS compliant, UL recognised (E83332) |
| Соответствие стандартам | IEC 60747-9, EN 60749 |
Эксплуатационные параметры и условия монтажа:
Модуль рассчитан на эксплуатацию в диапазоне температур перехода от -40 до +125 °C. Монтаж осуществляется на высокопроизводительный радиатор с принудительным воздушным или жидкостным охлаждением. Для обеспечения оптимального теплового контакта между базовой платой и радиатором рекомендуется использовать высокоэффективную теплопроводящую пасту или термопрокладку.
При монтаже необходимо соблюдать момент затяжки силовых винтовых клемм, рекомендованный производителем (типовое значение для M6 — 3-5 Н·м). Несоблюдение момента затяжки может привести к увеличению переходного сопротивления, перегреву и выходу модуля из строя. Изгиб силовых шин не должен передавать механические нагрузки на выводы модуля.
Для защиты от электростатических разрядов (ESD) при работе с модулем необходимо использовать антистатический браслет и заземлённый инструмент. Не допускается прикосновение к контактам управления без предварительного заземления.
Схема подключения:
Модуль FD800R17KE3_B2 выполнен по топологии Chopper (однотранзисторный прерыватель). Подключение внешних цепей осуществляется через винтовые силовые клеммы и пружинные контакты управления.
Силовая часть (Chopper):
- Коллектор (C / C1): Подключается к положительной шине звена постоянного тока (DC+).
- Эмиттер (E / E2): Подключается к нагрузке (тормозному резистору) или отрицательной шине (DC-).
- Обратный диод (FWD): Встроенный диод включён встречно-параллельно между коллектором и эмиттером (анод к эмиттеру, катод к коллектору) для защиты от обратных токов при коммутации индуктивной нагрузки.
Цепь управления (Gate Driver):
- Затвор (G / G1): Подключается к выходу драйвера затвора. Напряжение управления: +15 В (включение), 0…-15 В (выключение). Рекомендуемое напряжение включения: +15 В, выключения: -15 В для обеспечения надёжного запирания и защиты от паразитного включения.
- Эмиттер управления (E / E1): Вспомогательный вывод эмиттера (Kelvin contact) для подключения драйвера. Использование этого вывода позволяет минимизировать влияние индуктивности силовых проводников на сигнал управления.
- Внутренний резистор затвора (RGint): 1.9 Ом. При расчёте драйвера необходимо учитывать это сопротивление совместно с внешним резистором затвора (RGext = 1.8 Ом).
Рекомендации по подключению:
- Для подключения силовых цепей используйте медные шины соответствующего сечения, рассчитанные на ток до 800 А (RMS).
- Минимизируйте длину силовых проводников для уменьшения паразитной индуктивности, вызывающей перенапряжения при коммутации.
- Для снижения коммутационных перенапряжений рекомендуется использовать снабберные цепи (RC-цепочки) параллельно силовым выводам коллектор-эмиттер.
- Цепи управления прокладывайте отдельно от силовых цепей, используйте витую пару для снижения электромагнитных помех.
- При параллельном соединении нескольких модулей необходимо обеспечить симметрирование токов с помощью идентичных по длине и сечению проводников.
- Рекомендуется использовать драйверы с функцией защиты от короткого замыкания (Desaturation Detection).
Типовые применения:
IGBT модуль FD800R17KE3_B2 широко применяется в силовой электронике для решения следующих задач:
- Тормозные прерыватели (Brake Choppers): Основное применение модуля. Используется в частотно-регулируемых приводах большой мощности для рассеивания энергии торможения на внешнем резисторе, предотвращая повышение напряжения в звене постоянного тока.
- Тяговые преобразователи: Электроподвижной состав (электровозы, электропоезда, трамваи, метро), где требуется высокая надёжность и устойчивость к вибрациям.
- Промышленные приводы: Мощные частотно-регулируемые приводы для прокатных станов, конвейеров, дробилок, мельниц, насосов и компрессоров.
- Системы возбуждения: Управление током возбуждения синхронных машин и генераторов.
- Источники бесперебойного питания (ИБП): Мощные промышленные ИБП с батарейным питанием (аккумуляторные батареи).
- Сварочные аппараты: Инверторные источники питания для контактной и дуговой сварки.
- Установки индукционного нагрева: Высокочастотные преобразователи для термообработки металлов.
- Преобразователи для возобновляемой энергетики: Инверторы для солнечных электростанций и ветрогенераторов.
Комплектация и документация:
- IGBT модуль FD800R17KE3_B2.
- Техническая документация (Datasheet): доступна на официальном сайте Infineon Technologies. Версия datasheet: V2.2, 10 страниц, размер файла 507 КБ.
Связанные компоненты:
- Рекомендованные драйверы затвора: Infineon EiceDRIVER (например, 1ED020I12-F2, 2ED020I12-F2), Concept (Power Integrations) SCALE-2, AgileSwitch.
- Радиаторы: Высокопроизводительные алюминиевые радиаторы с принудительным воздушным или жидкостным охлаждением.
- Снабберные цепи: RC-цепочки для защиты от коммутационных перенапряжений.
- Аналоги и замены (Replacement): AMFD800R17KE3_B2 (AS ENERGI) — совместимый аналог для замены.
- Модули серии IHM-B: FD400R17KE3_B2 (400 А), FD600R17KE3_B2 (600 А).
Детали
| Состояние | Новый, без упаковки |
|---|
FAQs
Раздел часто задаваемых вопросов по IGBT-модулю Infineon FD800R17KE3_B2
Как правильно подобрать радиатор и обеспечить эффективный отвод тепла?
Для модуля критически важен отвод тепла. Используйте высокопроизводительные алюминиевые радиаторы с принудительным воздушным или жидкостным охлаждением. Тепловое сопротивление кристалл-корпус (RthJC) составляет ≤ 42 К/кВт, а контакта корпус-радиатор (RthCH) — ≤ 44 К/кВт. При мощности потерь 5200 Вт перегрев кристалла может быстро достигнуть критических 125 °C. Для улучшения теплопередачи обязательно наносите тонкий равномерный слой высокоэффективной теплопроводящей пасты (например, Wacker P12, Electrolube HTCP). Не используйте слишком толстый слой — он только ухудшит отвод тепла.Какой момент затяжки силовых винтов (M6) и чем грозит его несоблюдение?
Рекомендованный момент затяжки силовых винтов M6 составляет 3–5 Н·м (точное значение уточняйте в актуальном даташите). Слишком слабая затяжка приводит к повышенному переходному сопротивлению, локальному перегреву и может вызвать повреждение модуля. Чрезмерное усилие способно сорвать резьбу или деформировать корпус. При монтаже используйте динамометрический ключ и затягивайте крест-накрест в несколько приёмов для равномерного прижима.Как избежать ложного включения IGBT при быстрых переключениях (паразитный эффект Миллера)?
Из-за большой входной ёмкости (Cies = 72 нФ) и высокой скорости изменения напряжения dV/dt паразитный ток через ёмкость Миллера может кратковременно открыть транзистор. Чтобы исключить это, при выключении подавайте на затвор отрицательное напряжение (рекомендуется -15 В), а также используйте драйвер с низкоомным выходом. Внешний резистор затвора (RGext) выбирайте не менее 1,8 Ом для ограничения всплесков, но и не слишком большим, чтобы не замедлить переключение.Можно ли проверить модуль тестером (мультиметром) и как?
Базовую проверку можно выполнить цифровым мультиметром в режиме «прозвонка диодов»:- Между коллектором (C) и эмиттером (E) при отсутствии напряжения на затворе прибор должен показывать обрыв (бесконечное сопротивление) в обоих направлениях, если модуль исправен.
- Между затвором (G) и эмиттером (E) должно быть очень высокое сопротивление (единицы мегаом).
- Встроенный обратный диод проверяется между эмиттером и коллектором: в прямом направлении (E→C) падение напряжения около 0,3–0,5 В (для мощного диода), в обратном — обрыв. Такая проверка не гарантирует полную исправность под нагрузкой, но выявляет явные пробои и обрывы.
Допустимо ли параллельное соединение нескольких таких модулей и что для этого нужно?
Да, параллельное включение допустимо для увеличения общего тока. При этом необходимо:- Обеспечить симметрирование токов: все силовые шины от общего источника до коллекторов и от эмиттеров до нагрузки должны иметь одинаковую длину, сечение и форму.
- Использовать общий драйвер с задержками на включение/выключение либо отдельные драйверы с синхронизацией.
- Учитывать разброс параметров модулей: номинальный ток сборки принимается не как простая сумма, а с коэффициентом 0,9 от суммы номиналов.
- Монтировать модули на общий радиатор с равномерным прижимом.
Как долго модуль может храниться и какие условия следует соблюдать?
Храните модуль в сухом отапливаемом помещении при температуре +15…+30 °C и относительной влажности не более 60%. Избегайте резких перепадов температур, вызывающих конденсат. Максимальный срок хранения без переконсервации обычно составляет 2 года с даты производства, после чего рекомендуется проверить паяемость и отсутствие коррозии. Не храните модуль вблизи источников кислотных или щелочных паров.Чем отличается версия B2 от базовой FD800R17KE3?
Суффикс «B2» обозначает модификацию корпуса или внутренней разводки, адаптированную под определённые требования (например, усиленная изоляция, улучшенная помехоустойчивость, совместимость с конкретным драйвером). Функциональные электрические параметры (1700 В, 800 А) идентичны. При замене важно убедиться, что крепёжные отверстия, положение силовых выводов и высота модуля совпадают с оригинальной версией.Что означает «Kelvin contact» и зачем его использовать?
Вывод эмиттера управления (E1) — это вспомогательный контакт, электрически соединённый с силовым эмиттером (E2) непосредственно на кристалле, но выведенный отдельно. Он позволяет драйверу «видеть» чистое напряжение затвор-эмиттер без падения напряжения на индуктивности силовых проводов, которое возникает при больших токах. Подключайте драйвер строго между G1 и E1 — это обеспечит точное управление и защитит от ложных срабатываний.Какие типовые неисправности возникают в процессе эксплуатации?
- Пробой коллектор-эмиттер (короткое замыкание) — обычно вызван перегревом, превышением напряжения или токовой перегрузкой. Проявляется как нулевое сопротивление между C и E.
- Обрыв затвора — из-за электростатического разряда (ESD) или длительного превышения VGE (±20 В). Сопротивление затвор-эмиттер становится бесконечным.
- Потеря эффективности обратного диода — увеличение прямого падения напряжения, нагрев. Часто связано с циклическими термоударами.
- Деградация припоя под кристаллом — ведёт к росту теплового сопротивления и перегреву. Диагностируется тепловизором: локальный перегрев на корпусе. При любых подозрениях на неисправность модуль подлежит замене, ремонт в полевых условиях невозможен.
