Infineon FZ2400R12KF4

Отличный выбор! Infineon FZ2400R12KF4 — это один из флагманских IGBT-модулей в своем классе, предназначенный для самых требовательных применений в области мощной силовой электроники.

Описание

FZ2400R12KF4 — это двухуровневый (half-bridge) IGBT-модуль четвертого поколения (IGBT4 Trench/Fieldstop) с номинальным напряжением 1200 В и номинальным током 2400 А. Он является ключевым компонентом для преобразователей высокой мощности.

Модуль разработан для работы в частотных преобразователях, индукционных нагревателях, промышленных приводах (например, для прокатных станов, шахтных подъемников, экструдеров) и, что особенно важно, в инфраструктуре возобновляемой энергетики — инверторах для солнечных и ветровых электростанций.

Ключевые особенности:

• Высокая мощность и плотность: Позволяет строить компактные системы с очень большой выходной мощностью.
• Низкие динамические потери: Благодаря технологии IGBT4 и быстрым диодам Emitter Controlled (EC7) модуль эффективно работает на повышенных частотах переключения (как правило, до нескольких кГц в таких мощностях).
• Высокая перегрузочная способность: Способен выдерживать значительные кратковременные перегрузки по току.
• Встроенный NTC-термистор: Для контроля температуры основания модуля.
• Медная основа с изоляцией: Обеспечивает эффективный отвод тепла и электрическую изоляцию от радиатора (~4 кВ).
• Винтовые клеммы (M8) для силовых выводов: Предназначены для надежного подключения шин или кабелей большого сечения.

Технические характеристики (основные)

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Конфигурация | Двухуровневая (2x IGBT + 2x Диод) | Half-bridge, 2-уровневая топология | | Напряжение коллектор-эмиттер | V_CES = 1200 В | Номинальное рабочее напряжение | | Номинальный ток (при T_vj=80°C) | I_{C nom} = 2400 А | Постоянный ток коллектора | | Ток перегрузки (1мс) | I_CP = 4800 А | Пиковый ток (обычно при коротком замыкании) | | Падение напряжения на IGBT | V_{CE sat} ~ 2.15 В (тип., при 2400А) | Прямые потери проводимости | | Полная рассеиваемая мощность | P_tot = 11200 Вт | При T_case=80°C, требует мощного охлаждения | | Темп. перехода (макс.) | T_{vj max} = 150 °C | Максимальная температура кристалла | | Время выключения / время восстановления | t_f ~ 530 нс / t_rr ~ 310 нс | Характеристики динамики переключения | | Изоляционное напряжение | V_iso = 4000 В (эфф.) | Между основанием и силовыми выводами | | Индуктивность контура | L_s ≤ 15 нГн | Очень низкая внутренняя паразитная индуктивность | | Вес | ~ 1600 г | Тяжелый модуль, требует прочного крепления |

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

При поиске или заказе модуля могут использоваться различные варианты написания полного парт-номера, включающие или исключающие упаковку и тип клемм.

• Основной парт-номер:

  • FZ2400R12KF4 (базовая версия)
  • FZ2400R12KF4_B2 (может указывать на версию с определенными клеммами или упаковкой)

• Номера для заказа (Ordering Numbers) с типом клемм:

  • FZ2400R12KF4-C000KAA505 (вариант с определенными силовыми и управляющими клеммами)
  • Точный суффикс зависит от типа подключения (пружинные зажимы, пайка, винты) и упаковки (лоток, туба).

• Совместимые и конкурирующие модели от других производителей:

  ВАЖНО: Прямая механическая и электрическая совместимость (drop-in replacement) встречается редко для модулей такой мощности. Замена требует пересмотра драйверов, охлаждения и схемы. Приведенные ниже модели являются аналогами по классу мощности и назначению.

  • SEMIKRON: SKiM400GD12E4 (хотя номинальный ток меньше, но в классе мощных модулей для инверторов).
  • Mitsubishi Electric: CM2400HC-66H (серия HVIGBT).
  • Fuji Electric: 2MBI2400VXB-120-50.
  • Hitachi (ныне входит в Mitsubishi): Модули серии MBN.
  • Danfoss Silicon Power: Модули на базе IGCT, но для схожих применений.

  Наиболее близкие прямые аналоги часто ищут в рамках продуктовых линеек самого Infineon:

  • Предыдущее поколение: Модули серии FZ2400R12KE3 (IGBT3) — могут иметь схожий корпус, но отличаться характеристиками.
  • Более новые/другие корпуса: Модули из линеек EconoDUAL™ 3, PrimePACK™ (например, FF1400R12IP4 — PrimePACK™3, 1400А) или XHP™. Однако FZ2400R12KF4 принадлежит к более старой, но проверенной и очень мощной платформе FZ-корпусов.

Важные замечания по применению:

1. Система охлаждения: Обязательно использование массивного жидкостного охлаждения (водяного или хладагента) с низким тепловым сопротивлением.
2. Цепь управления: Требуются мощные драйверы с достаточным пиковым током заряда/разряда затвора (несколько десятков ампер). Критически важна правильная разводка платы управления для минимизации паразитных индуктивностей.
3. Защита: Необходима комплексная защита от короткого замыкания (SC), перегрузки по току и перегрева. Модуль имеет встроенную возможность обнаружения КЗ (с помощью датчика тока или десекции V_CE).
4. Монтаж: Требует соблюдения точного момента затяжки винтов, применения рекомендованных теплопроводных паст и межслойных изоляционных материалов.

Этот модуль представляет собой профессиональное инженерное решение для построения силовых ключей в установках мегаваттного класса.