第三代晶閘管模塊,性能優且穩,。
一、特點
·單向導電性指標,“漏電流”只及標準的1/200且*穩定。
·高級DBC底板使模塊工作壽命指標,承受冷熱沖擊次數至少高過標準10倍(氧化鋁DBC底板為5倍)。
·散熱能力zui強,同等條件溫升zui低,避免快速熱老化擊穿。
·浪涌電流為額定值的19~42倍(標準16倍)。
·電壓臨界上升率高 dv/dt≥1000v/μs,不易誤觸發。
·額定電流3~4倍(標準為1倍)時,管壓降只有1.2~1.7V。
·配上瞬態衰減器,可承受4KV脈沖群、浪涌過電壓,避免快速電老化擊穿,耐壓無須超過1600V。
它以前太貴,工藝新突破使工業級產品的價格降到與國產可控硅模塊差不多,便于普及應用。
二、電連接
模塊內含有二個晶閘管芯;通用電連接型式,代號為C,見下圖。1、2、3為功率端,配有不銹鋼螺釘,可作為一個整流臂,用于直流電路;也可把2、3短接成一個端,1為另一端,構成“反并聯”連接,用于交流電路。5、6端分別為對應的晶閘管的門極控制端,可用電線錫焊后引出。
三、主要應用
整流器、充電器、變流器、無功補償節電器、交流調壓器、固態開關等。
四、模塊底板
市面上的晶閘管模塊絕大多數是*代產品,3mm 厚的銅底板沉甸甸的。銅板、陶瓷層、硅芯片三層材料熱膨脹系數相差很大,冷熱沖擊使層間開裂損壞,屬淘汰產品。
第二代晶閘管模塊采用氧化鋁DBC(Direct Bonding Copper)底板,由0.3mm薄銅皮與氧化鋁(白色)鍵合成一體難以開裂,見圖2。但是氧化鋁的熱膨脹系數與硅芯片相差還不夠小,二者之間還會微裂。
第三代晶閘管模塊采用高級DBC底板,見圖3,由0.3mm薄銅皮與高級陶瓷層(白色)鍵合而成一體難以開裂。而且高級陶瓷層與硅芯片的熱膨脹系數相接近,也不易開裂。福建省電子產品監督檢測所測試證實:產品耐用性指標“承受冷熱循環次數”達到JB/T7826-1995(即IEC TC47)標準的10倍以上。模塊“工作壽命”難題才得到滿意解決。目前上只有個別廠家能生產(第三代)長命晶閘管模塊。
五、應用要點
1、模塊額定電流Irms(有效值)應按其I2t選擇。一般模塊電流 Irms應大于負載額定電流的2~4倍。此外還應考慮啟動電流的倍數和啟動時間。
2、外加過電流保護電路可在電流超*立即停止觸發信號,卻無法阻止晶閘管繼續導通至零電流為止,因為晶閘管是不可關斷器件。所以這種保護不*,晶閘管過電流和短路保護用快速熔斷器zui可靠。
3、實踐證明,380V星形連接應選擇1600V的晶閘管,還應加衰減器方可承受4KV瞬態電壓,避免晶閘管快速電老化擊穿,大大延長工作壽命。衰減器連接在1、2和2、3之間,2~3年更新1次。
六、模塊安裝
1、模塊底板與散熱器之間的接觸面一定要平整、光滑、清潔;如有毛刺、沙礫,可能刺傷底板電擊穿。二接觸面之間應墊上本公司的絕緣導熱墊片(一次性使用);再用螺釘適度擰緊。
2、外接導線的端頭應焊接銅鼻,再用不銹鋼螺釘連接銅鼻與模塊功率端;接觸面之間涂導電膏避免接頭過熱,有利防腐防氧化。銅鼻鍍銀,連接孔約Ф6,不宜過大。
3、安裝尺寸:圖1;2;3分別對應型號MTC27、50、60、115;MTC130、180;MTC250、320、500。
圖1 | 圖3 |
七、型號
八、技術數據表
參數 | 型 號 | MTC27-16CM | MTC49-16CM | MTC60-16CM | MTC116-16CM | MTC130-16CM | MTC181-16CM | MTC250-16CM | MTC320-16CM | MC500-16CM | ||
電流 | 有效Irms | 50 A | 80 A | 100 A | 180 A | 300 A | 300 A | 400 A | 500 A | 785A | ||
平均Iavm | 25 A | 49 A | 60 A | 116 A | 130 A | 181 A | 250 A | 320 A | 500A | |||
浪涌電流倍數Ism/Iavm | 19 倍 | 23 倍 | 25 倍 | 19 倍 | 42 倍 | 33 倍 | 34 倍 | 29 倍 | 30 倍 | |||
峰值電壓Vrrm | 每個管芯1600V,另加瞬態衰減器可承受4KV脈沖群、浪涌電壓沖擊 | |||||||||||
I2t, K*A2S | 1.35 | 6.6 | 11.2 | 25.3 | 150 | 180 | 360 | 420 | 1120 | |||
di/dt,A/μS | 150 | 100 | ||||||||||
dv/dt,V/μS | 1000 | |||||||||||
門極功率Pgm | 10 W | 120 W | ||||||||||
zui高結溫Tvjm | 125℃ | 140℃ | ||||||||||
漏電流Irrm | 3 mA | 5 mA | 10 mA | 70 mA | ||||||||
當It=? A時 正向管壓降Vt | 80A | 200A | 300A | 600A | 1200A | |||||||
1.65V | 1.75V | 1.57V | 1.50V | 1.36 | 1.25V | 1.36 | 1.32 | 1.3V | ||||
門極 電壓 | Vto | 0.85 | 0.80 | 0.85 | 0.80 | |||||||
反向 | 峰值 Vrgm= 10V | |||||||||||
門極 觸發 | 電壓 | Vgt=1.5 V | 2.5V | Vgt=2 V | ||||||||
電流 | Igt=100 mA | 150 mA | 300mA | |||||||||
挈住電流Il | 450 mA | 300 mA | 200 mA | 400mA | ||||||||
維持電流Ih | 200 mA | 150 mA | 300mA | |||||||||
觸發時間Tgd | 2μS | |||||||||||
關斷時間Tq | 150μS | 185μS | 150μS | 200μS | 350μ | |||||||
力矩 | 安裝底板 | 2.5~4Nm | 2.25~2.75Nm | 2.5~5Nm | 4.5~ | |||||||
電連接端 | 2.5~4Nm | 4.5~5.5Nm | 12~15 Nm | 11~ |