Eupec / Infineon FZ1600R17KE3_B2 — IGBT-модуль

Описание

FZ1600R17KE3_B2 — это высокомощный однотранзисторный IGBT-модуль (single switch) производства eupec (ныне Infineon Technologies), относящийся к семейству IHM-B (Improved High-power Module). Модуль выполнен по технологии Trench/Field-Stop IGBT3 с интегрированным эмиттер-управляемым калиброванным диодом (EmCon diode, 3-е поколение).

Применяется в ответственных силовых схемах:

• промышленные приводы (частотные преобразователи средней и большой мощности);
• тяговый электропривод (локомотивы, трамваи, метро);
• ветрогенераторы (преобразователи в цепи генератора);
• системы индукционного нагрева, импульсные источники питания;
• установки компенсации реактивной мощности (STATCOM), HVDC-преобразователи.

Модуль имеет сегментированный эмиттер с большим числом并联 IGBT-ячеек и низкоиндуктивную внутреннюю разводку, что позволяет работать при высоких частотах ШИМ с малыми коммутационными потерями. Корпус — стандартный IHM-B с прижимными контактами главных выводов и разъёмом управления.

Технические характеристики

Абсолютные максимальные значения (Tc = 25 °C, если не указано иное)

| Параметр | Обозн. | Значение | Ед. | |---|---|---|---| | Напряжение коллектор-эмиттер | V_CES | 1700 | В | | Постоянный ток коллектора (Tc = 80 °C) | I_C | 1600 | А | | Импульсный ток коллектора (t_p = 1 мс) | I_CRM | 3200 | А | | Напряжение затвор-эмиттер | V_GES | ±20 | В | | Ток прямого диода (Tc = 80 °C) | I_F | 1600 | А | | Импульсный ток диода | I_FRM | 3200 | А | | Рассеиваемая мощность (Tc = 25 °C) | P_tot | ~10 500 | Вт | | Рабочая температура перехода | T_vj | −40…+125 (макс. +150) | °C | | Температура хранения | T_stg | −40…+125 | °C | | Изоляция корпус-выводы | V_isol | 2500 (AC, 1 мин) | В |

Электрические характеристики (T_vj = 25 °C, типовые)

| Параметр | Усл. | Значение | |---|---|---| | V_CE(sat) — напряжение насыщения IGBT | I_C = 1600 А, V_GE = 15 В | ≈ 1.8 В (тип.), 2.1 В (макс. при 125 °C) | | V_GE(th) — порог затвора | — | 5.8…6.5 В | | I_CES — ток утечки коллектора | V_CE = 1700 В | ≤ 5 мА | | I_GES — ток утечки затвора | V_GE = ±20 В | ≤ 400 нА | | Q_g — заряд затвора | V_CE = 900 В | ~ 11 мкКл | | C_ies / C_oes / C_res | V_CE = 25 В | ~ 120 / 4.5 / 2 нФ | | V_F — прямое падение диода | I_F = 1600 А | ≈ 1.9 В | | t_d(on) / t_r / t_d(off) / t_f | 1700 В, 1600 А | примерно 0.7 / 0.2 / 1.6 / 0.2 мкс | | E_on + E_off (за импульс) | при I_C = 1600 А | площадь ~ несколько сотен мДж | | R_thJC (IGBT / диод) | — | ≈ 0.012 / 0.024 К/Вт | | Тепловое сопротивление корпус–радиатор (с пастой) | — | ~0.006 К/Вт |

Точные значения уточняются по datasheet Infineon для FZ1600R17KE3_B2.

Конфигурация выводов (стандарт IHM-B)

• Главные выводы: коллектор (C), эмиттер (E) — силовые шины под болт/шину;
• Управление: затвор (G), вспомогательный эмиттер (E_aux) и термистор для контроля температуры модуля.

Парт-номера (Ordering / Part Numbers)

Основной маркируемый и заказной код — одинаковый по традиции eupec/Infineon:

| Тип артикула | Номер | |---|---| | Основной тип модуля (маркировка) | FZ1600R17KE3_B2 | | Ordering code / SP-номер Infineon | FZ1600R17KE3B2BPSA1 (SP-номер может варьироваться по партии, базовый вариант: FZ1600R17KE3B2) | | Маркировка прежнего eupec | FZ1600R17KE3_B2 | | Совместимая замена по посадочному месту | FZ1600R17KF6_B2 / FZ1600R17KL4_B2 (серии 4/6 поколений, IHM-B) | | Аналоги серии | FZ1500R17KE3_B2, FZ1800R17KE3_B2 |

SP-номер (Sales Product / BOM code) рекомендуется уточнять в актуальном каталоге Infineon, т.к. он может отличаться для разных партий и BOM-конфигураций.

Совместимые / аналогичные модели

Модули с пассажирским местом IHM-B 190×140 мм и близкой конструкцией:

Внутри того же ряда (совместимы по ТТХ):

• FZ1600R17KE3 (без суффикса _B2 — более ранняя модификация);
• FZ1600R17KE3B2 (эквивалент по компонованию);
• FZ1600R17KF6_B2 (IGBT4, повышенная частота);
• FZ1600R17KL4_B2;
• FZ1500R17KE3_B2, FZ1800R17KE3_B2 (по току, тот же корпус — взаимозаменяемы при соответствующей перегрузочной способности);
• FZ1600R12KE3_B2, FZ1600R12KF4 (на 1200 В — совместимая геометрия корпуса, но допускает менее высокое напряжение; непрямая замена).

Прямые аналоги других производителей (α-сборка IHM-B):

• Mitsubishi Electric CM1600HC-34H / CM1600HA-34H;
• Fuji Electric 1MBI1600VE-330 / MBN1600E33A;
• ABB 5SNA1600K170300 / 5SNA 1600K170300.

Драйверы для управления:

• Infineon 2BB0535T** / 1SP0635V2M1-xx (Insert/Scale);
• Concept CON-2S-00M1-DC-DA / 2SP0320T;
• Powerboard / Требуется R_g(on/off) ≈ 1.3–1.8 Ом для 1600А 1700В.

Соединитель управления (интерфейсный разъём): стандартный разъём IMSB для IHM-B — например, Infineon нет, но применим поставщик соединителей СортConn / Multi-Contact.

Практические замечания

1. Модуль требует обязательного использования прижимной (пружинной) сборки IHM-B с равномерным моментом — микровыступы пасты охлаждения датируются на десятки тысяч циклов.
2. Рекомендуемая частота ШИМ без превышения перегрева — до 4 кГц при номинале Tc = 80 °C.
3. Драйвер должен обеспечивать ограничение тока отключения для режима короткого замыкания (SOA до 10 мкс).
4. Так как FZ1600R17KE3_B2 и наиболее-popularные IHM-B источники когда-то по производству были discontinue (VDN-процесс у Инфинеон), при закупке возможны поставки реконструированных / refurbished модулей.

Для гарантированной спецификации всегда сверяйтесь с официальным datasheet: 📄 Infineon FZ1600R17KE3_B2 — Family IHM-B — последняя редакция перед снятием с серии поставок.