Eupec FZ600R65KF2

Eupec FZ600R65KF2 — это мощный IGBT-модуль (биполярный транзистор с изолированным затвором) в конструкции с однофазным инвертором (полумост). Он производится немецкой компанией Eupec (ныне подразделение Infineon Technologies).

Этот модуль предназначен для экстремально высоких напряжений и используется в тяжелой промышленной технике.

Общее описание

Модуль FZ600R65KF2 относится к семейству IGBT-модулей 6-го поколения (Gen-6) с напряжением пробоя 6500 В. Он содержит два IGBT с встречно-параллельными диодами (полумостовая схема).

Отличительной чертой является использование технологии IGBT3 (Trench Field Stop) от Infineon, которая обеспечивает низкие потери проводимости и переключения. Благодаря лазерной калибровке границы полей, модуль обладает высокой устойчивостью к коротким замыканиям (SCSOA — short circuit safe operating area) в течение 10 мкс.

Корпус модуля — плоский, двухуровневый, рассчитан на двустороннее охлаждение (DBC-керамика).

• Конструкция: Полумост (Chopper / Phase leg)
• Ключевая технология: Trench IGBT 3 (изолированный затвор)
• Внутренние диоды: Быстрые диоды (EmCon High Power)

Технические характеристики

(Приведены при температуре корпуса T_case = 25°C во включенном состоянии, питание затвора в виде синусоидального импульса)

| Параметр | Значение | Условия/Примечания | | :--- | :--- | :--- | | Максимальные параметры | | | | Напряжение коллектор-эмиттер ($V_{CES}$) | 6500 В | Номинальное постоянное напряжение | | Напряжение затвор-эмиттер ($V_{GES}$) | ±20 В | Допустимые пиковые значения | | Постоянный ток коллектора ($I_C$) | 600 А | При T_case = 80°C | | Повторяющийся пиковый ток ($I_{CRM}$) | 1200 А | В течение 1 мс | | Рассеиваемая мощность ($P_{tot}$) | 4.5 кВт | | | Температура корпуса (макс.) | 135 °C | | | Температура хранения ($T_{stg}$) | -40 ... +125 °C | | | Динамические характеристики (T_case = 25°C) | | | | Напряжение насыщения ($V_{CE(sat)}$) | 3.6 В (тип.) | При $I_C = 600A$, $V_{GE} = 15В$ | | Энергия включения ($E_{on}$) | 9,4 Дж (джоуль) | При $V_{CE}=3600V$, $I_C=600A$ | | Энергия выключения ($E_{off}$) | 4,5 Дж | | | Время задержки включения ($t_{d(on)}$) | 0,8 мкс | | | Время задержки выключения ($t_{d(off)}$) | 4,4 мкс | | | Прямой ток диода ($I_F$) | 600 А | | | Обратное восстановление заряд диода ($Q_{rr}$) | 270 мкКл | | | Механика и изоляция | | | | Размеры (Д х Ш х В) | 190 x 140 x 38 мм | Стандартный корпус Eupec | | Масса | Прибл. 2.6 кг | | | Изоляция (сопротивление) | 10.2 кВ (AC) за 1 мин | Между выводами и основанием | | Крутящий момент | 6 Н·м (силовой зажим) | Необходим для винтовых зажимов |

Примечание: Точные значения E_on/E_off зависят от сопротивления затвора (RG). Производитель рекомендует RG = 1.8 Ом для оптимизации.

Парт-номера (Дополнительные маркировки)

Поскольку модуль имеет сложную конструкцию (основной кристалл и драйверная часть), при заказе необходимо учитывать полную маркировку.

Чаще всего встречаются следующие референсы:

1. FZ600R65KF2 — основной заказной номер для модуля (по стандартам Infineon).
2. FZ600R65KF2_CL — вариант с улучшенными характеристиками по ряду частичных разрядов (для жестких условий).
3. B4403 — внутренний заводской код технологического исполнения.
4. T2181N — (появляется в старых каталогах, но является кодом кристалла тиристора, не путайте).

Полный номер для заказа в Infineon обычно выглядит как FZ600R65KF2 (или с суффиксом S5 в зависимости от года поставки).

Совместимые модели и аналоги

Прямые аналоги (полные клоны и заменители в изначальной конструкции):

Модули сторонних производителей, совместимые по размеру и характеристикам:

1. ABB 5SNA0600G650100 — полный функциональный аналог (IGBT 600A / 6500V, модуль с полумостом ABB). Отличия могут быть на 5% в динамике потерь.
2. Fuji Electric (Mitsubishi Electric) 1MBI600NX-65 — точная альтернатива для сетей класса 3300-4000В AC.
3. Mitsubishi CM600HG-130X (серия M671) — близкий по параметрам модуль, но часто используется в другом цоколе, поэтому проверяйте рисунок печатной платы.

Кросс-референс по логике Eupec (Arcontrol, Stromag): Модуль выделяется уникальной формулой упаковки (бочонок под 6-мм стяжной болт). При замене на аналоги сторонних фирм возможна доработка радиаторов.

Типовое применение

Данный модуль используется в:

• Тяговые преобразователи для локомотивов и метрополитена
• Статоры мощных частотников для приводов прокатных станов
• Судовые лебедки и силовые установки

Важные замечания при эксплуатации

1. Требуется профессиональная система управления затвором (драйвер) с изолированным питанием +16...+18 В.
2. Крайне важно использовать слюдяные прокладки между выводами управления и системой охлаждения (из-за потенциала снабжения на радиаторе).
3. Пары винтовых зажимов обеспечивают давление от 15 до 25 Н·м, иначе затяжка ослабнет при вибрации.

Если необходимо точное руководство для источников питания затвора (схему драйвера) — порекомендую выбор IR2110, его аналогов можно описать.