N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
1/12
Seite/page
Kenndaten
Elektrische Eigenschaften
TZ150N
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties
Hchstzulssige Werte / Maximum rated values
Periodische Vorwrts- und Rckwrts-Spitzensperrspannung
repetitive peak forward off-state and reverse voltages
T
vj
= -40C... T
vj max
V
DRM
,V
RRM
2000
2400
2200
2600
V
V
Vorwrts-Stospitzensperrspannung
non-repetitive peak forward off-state voltage
T
vj
= -40C... T
vj max
V
DSM
2000
2400
2200
2600
V
V
Rckwrts-Stospitzensperrspannung
non-repetitive peak reverse voltage
T
vj
= +25C... T
vj max
V
RSM
2100
2500
2300
2700
V
V
Durchlastrom-Grenzeffektivwert
maximum RMS on-state current
I
TRMSM
350 A
Dauergrenzstrom
average on-state current
T
C
= 85C
T
C
= 54C
I
TAVM
150
223
A
A
Stostrom-Grenzwert
surge current
T
vj
= 25 C, t
P
= 10 ms
T
vj
= T
vj max
, t
P
= 10 ms
I
TSM
4500
4000
A
A
Grenzlastintegral
It-value
T
vj
= 25 C, t
P
= 10 ms
T
vj
= T
vj max
, t
P
= 10 ms
It
101000
80000
As
As
Kritische Stromsteilheit
critical rate of rise of on-state current
DIN IEC 747-6
f = 50 Hz, i
GM
= 1 A, di
G
/dt = 1 A/s
(di
T
/dt)
cr
60 A/s
Kritische Spannungssteilheit
critical rate of rise of off-state voltage
T
vj
= T
vj max
, v
D
= 0,67 V
DRM
6.Kennbuchstabe / 6
th
letter C
6.Kennbuchstabe / 6
th
letter F
(dv
D
/dt)
cr
500
1000
V/s
V/s
Charakteristische Werte / Characteristic values
Durchlaspannung
on-state voltage
T
vj
= T
vj max
, i
T
= 600 A
v
T
max.
2,6 V
Schleusenspannung
threshold voltage
T
vj
= T
vj max
V
(TO)
1,2 V
Ersatzwiderstand
slope resistance
T
vj
= T
vj max
r
T
2,3 m
Zndstrom
gate trigger current
T
vj
= 25C, v
D
= 6 V
I
GT
max.
200 mA
Zndspannung
gate trigger voltage
T
vj
= 25C, v
D
= 6 V
V
GT
max.
2 V
Nicht zndender Steuerstrom
gate non-trigger current
T
vj
= T
vj max
, v
D
= 6 V
T
vj
= T
vj max
, v
D
= 0,5 V
DRM
I
GD
max.
max.
10
5
mA
mA
Nicht zndende Steuerspannung
gate non-trigger voltage
T
vj
= T
vj max
, v
D
= 0,5 V
DRM
V
GD
max.
0,2 V
Haltestrom
holding current
T
vj
= 25C, v
D
= 6 V, R
A
= 5
I
H
max.
300 mA
Einraststrom
latching current
T
vj
= 25C, v
D
= 6 V, R
GK
10
i
GM
= 1 A, di
G
/dt = 1 A/s, t
g
= 20 s
I
L
max.
1200 mA
Vorwrts- und Rckwrts-Sperrstrom
forward off-state and reverse current
T
vj
= T
vj max
v
D
= V
DRM
, v
R
= V
RRM
i
D
, i
R
max.
50 mA
Zndverzug
gate controlled delay time
DIN IEC 747-6
T
vj
= 25 C,i
GM
= 1 A, di
G
/dt = 1 A/s
t
gd
max.
4 s
prepared by: C.Drilling
date of publication:
10.07.02
approved by: J. Novotny
revision:
2
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
2/12
Seite/page
Thermische Eigenschaften
Mechanische Eigenschaften
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties
Charakteristische Werte / Characteristic values
Freiwerdezeit
circuit commutated turn-off time
T
vj
= T
vj max
, i
TM
= I
TAVM
v
RM
= 100 V, v
DM
= 0,67 V
DRM
dv
D
/dt = 20 V/s, -di
T
/dt = 10 A/s
5.Kennbuchstabe / 5
th
letter O
t
q
typ.
300 s
Isolations-Prfspannung
insulation test voltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min
RMS, f = 50 Hz, t = 1 sec
V
ISOL
3,0
3,6
kV
kV
Thermische Eigenschaften / Thermal properties
Innerer Wrmewiderstand
thermal resistance, junction to case
pro Modul / per Module, = 180 sin
pro Modul / per Module, DC
R
thJC
max.
max.
0,130
0,124
C/W
C/W
bergangs-Wrmewiderstand
thermal resistance, case to heatsink
pro Modul / per Module
pro Zweig / per arm
R
thCH
max.
0,04 C/W
Hchstzulssige Sperrschichttemperatur
maximum junction temperature
T
vj max
125 C
Betriebstemperatur
operating temperature
T
c op
-40...+125 C
Lagertemperatur
storage temperature
T
stg
-40...+130 C
Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties
Gehuse, siehe Anlage
case, see annex
Seite 3
page 3
Si-Element mit Druckkontakt
Si-pellet with pressure contact
Innere Isolation
internal insulation
AlN
Anzugsdrehmoment fr mechanische Anschlsse
mounting torque
Toleranz / Tolerance 15%
M1
5
Nm
Anzugsdrehmoment fr elektrische Anschlsse
terminal connection torque
Toleranz / Tolerance + 10% / - 10%
M2
12
Nm
Steueranschlsse
control terminals
DIN 46 244
A 2,8 x 0,8
Gewicht
weight
G
typ.
900 g
Kriechstrecke
creepage distance
15 mm
Schwingfestigkeit
vibration resistance
f = 50 Hz
50 m/s
file-No.
E 83336
Mit diesem Datenblatt werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Es gilt in
Verbindung mit den zugehrigen technischen Erluterungen.
This data sheet specifies semiconductor devices, but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging
technical notes.
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
3/12
Seite/page
Mabild
Mabild
Mabild
2
1
TZ
4 5
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
4/12
Seite/page
R,T Werte
Di
R,T-Werte
Analytische Elemente des transienten Wrmewiderstandes Z
thJC
fr DC
Analytical elements of transient thermal impedance Z
thJC
for DC
Pos. n
1
2
3
4
5
6
7
R
thn
[C/W]
0,0031
0,0097
0,0257
0,0429
0,0426
n
[s]
0,0009
0,0080
0,1100
0,6100
3,0600
Analytische Funktion / Analytical function:
=
max
n
n=1
thn
thJC
n
t
- e
1
R
Z
Luftselbstkhlung / Natural cooling
3 Module pro Khlkrper / 3 modules per heatsink
Khlkrper / Heatsink type: KM17
(90W)
Analytische Elemente des transienten Wrmewiderstandes Z
thCA
Analytical elements of transient thermal impedance Z
thCA
Pos. n
1
2
3
4
5
6
7
R
thn
[C/W]
0,7960
0,0050
0,0410
n
[s]
1420
912
12
Verstrkte Khlung / Forced cooling
3 Module pro Khlkrper / 3 modules per heatsink
Khlkrper / Heatsink type: KM17
(Papst 4650N)
Analytische Elemente des transienten Wrmewiderstandes Z
thCA
Analytical elements of transient thermal impedance Z
thCA
Pos. n
1
2
3
4
5
6
7
R
thn
[C/W]
0,2390
0,0435
0,0075
n
[s]
497
31,8
6,4
Analytische Funktion / Analytical function:
=
max
n
n=1
thn
thCA
n
t
- e
1
R
Z
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
5/12
Seite/page
Diagramme
Trans. Wrmewiderstand bei Sinus
Trans. Wrmewiderstand bei Rechteck
0,000
0,050
0,100
0,150
0,01
0,1
1
10
100
t [s]
0
0
180
=
30
60
90
120
180
Transienter innerer Wrmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z
thJC
= f(t)
Sinusfrmiger Strom / Sinusoidal current
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
0,000
0,050
0,100
0,150
0,001
0,01
0,1
1
10
100
t [s]
=
30
60
90
120
180
DC
0
0
180
Transienter innerer Wrmewiderstand je Zweig / Transient thermal impedance per arm Z
thJC
= f(t)
Rechteckfrmiger Strom / Rectangular current
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
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Seite/page
Diagramme
Durchgangsverluste bei Sinus
Durchgangsverluste bei Rechteck
0
100
200
300
400
500
600
0
50
100
150
200
250
I
TAV
[A]
= 30
60
90
120
180
0
0
180
Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm P
TAV
= f(I
TAV
)
Sinusfrmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Berechnungsgrundlage P
TAV
(Schaltverluste gesondert bercksichtigen)
Calculation base P
TAV
(switching losses should be considered separately)
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
0
200
400
600
800
0
100
200
300
400
I
TAV
[A]
DC
180
120
90
60
= 30
0
0
180
Durchlassverlustleistung je Zweig / On-state power loss per arm P
TAV
= f(I
TAV
)
Rechteckfrmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Berechnungsgrundlage P
TAV
(Schaltverluste gesondert bercksichtigen)
Calculation base P
TAV
(switching losses should be considered separately)
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
7/12
Seite/page
Gehusetemperatur bei Sinus
Gehusetemperatur bei Rechteck
20
40
60
80
100
120
0
50
100
150
200
250
I
TAVM
[A]
= 30
60
90
120
180
0
0
180
Hchstzulssige Gehusetemperatur / Maximum allowable case temperature T
C
= f(I
TAVM
)
Sinusfrmiger Strom / Sinusoidal current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Berechnungsgrundlage P
TAV
(Schaltverluste gesondert bercksichtigen)
Calculation base P
TAV
(switching losses should be considered separately)
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
20
40
60
80
100
120
0
100
200
300
400
I
TAVM
[A]
= 30
60
90 120
180
DC
0
0
180
Hchstzulssige Gehusetemperatur / Maximum allowable case temperature T
C
= f(I
TAVM
)
Rechteckfrmiger Strom / Rectangular current Strombelastung je Zweig / Current load per arm
Berechnungsgrundlage P
TAV
(Schaltverluste gesondert bercksichtigen)
Calculation base P
TAV
(switching losses should be considered separately)
Parameter: Stromfluwinkel / Current conduction angle
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
8/12
Seite/page
Maximaler Strom bei B2 und B6
0
500
1000
1500
2000
0
20
40
60
80
100
120
T
A
[C]
R
thCA
[C/W]
0,250
0,350
0,015
0,020
0,040
0,050
0,060
0,080
0,120
0,100
0,200
0,030
+
-
B2
I
D
~
0,150
0
100
200
300
400
500
I
D
[A]
L-Last
L-load
R-Last
R-load
Hchstzulssiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current I
D
B2- Zweipuls-Brckenschaltung / Two-pulse bridge circuit
Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P
tot
Parameter:
Wrmewiderstand zwischen den Gehusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient R
thCA
0
500
1000
1500
2000
2500
0
20
40
60
80
100
120
T
A
[C]
0,020
0,040
0,050
0,080
0,100
0,250
0,030
0,150
+
-
B6
I
D
3~
R
thCA
[C/W]
0,060
0,015
0,200
0,350
0
100
200
300
400
500
I
D
[A]
Hchstzulssiger Ausgangsstrom / Maximum rated output current I
D
B6- Sechspuls-Brckenschaltung / Six-pulse bridge circuit
Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P
tot
Parameter:
Wrmewiderstand zwischen den Gehusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient R
thCA
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
9/12
Seite/page
Maximaler Strom bei W1C und W3C
0
200
400
600
800
1000
1200
0
20
40
60
80
100
120
T
A
[C]
R
thCA
[C/W]
0,80
0,04
0,05
0,06
0,08
0,10
0,12
0,15
0,20
0,25
0,35
0,50
0,03
~
~
I
RMS
W
1C
0
100
200
300
400
500
I
RMS
[A]
Hchstzulssiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current I
RMS
W1C - Einphasen-Wechselwegschaltung / Single-phase inverse parallel circuit
Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P
tot
Parameter:
Wrmewiderstand zwischen den Gehuse und Umgebung / Thermal resistance case to ambient R
thCA
0
500
1000
1500
2000
2500
0
20
40
60
80
100
120
T
A
[C]
R
thCA
[C/W]
0,15
0,40
0,20
0,25
0,05
0,06
0,04
0,08
0,02
0,12
~
~
W
3C
~
~
I
RMS
~
~
0,03
0,10
0
100
200
300
400
I
RMS
[A]
Hchstzulssiger Effektivstrom / Maximum rated RMS current I
RMS
W3C - Dreiphasen-Wechselwegschaltung / Three-phase inverse parallel circuit
Gesamtverlustleistung der Schaltung / Total power dissipation at circuit P
tot
Parameter:
Wrmewiderstand zwischen den Gehusen und Umgebung / Thermal resistance cases to ambient R
thCA
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
10/12
Seite/page
Steuercharakteristik
Zndverzug
0,1
1
10
100
10
100
1000
10000
100000
i
G
[mA]
a
b
c
d
Steuercharakteristik v
G
= f (i
G
) mit Zndbereichen fr V
D
= 6 V
Gate characteristic v
G
= f (i
G
) with triggering area for V
D
= 6 V
Hchstzulssige Spitzensteuerverlustleistung / Maximum rated
peak gate power dissipation P
GM
= f (t
g
) :
a - 40 W/10ms b - 80 W/1ms c - 100 W/0,5ms d 150 W/0,1ms
0,1
1
10
100
1000
10
100
1000
10000
i
GM
[mA]
a
b
Zndverzug / Gate controlled delay time t
gd
= f(i
G
)
T
vj
= 25C, di
G
/dt = i
GM
/1s
a - maximaler Verlauf / Limiting characteristic
b - typischer Verlauf / Typical characteristic
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
11/12
Seite/page
Sperrverzgerungsladung
Grenzstrom
100
1000
10000
1
10
100
-di/dt [A/s]
i
TM
= 1000A
20A
50A
100A
200A
500A
Sperrverzgerungsladung / Recovered charge Q
r
= f(-di/dt)
T
vj
= T
vjmax
, v
R
0,5 V
RRM
, v
RM
= 0,8 V
RRM
Parameter: Durchlastrom / On-state current i
TM
0
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
0,01
0,1
1
t [s]
T
A
= 35 C
b
T
A
= 45 C
a
Grenzstrom / Maximum overload on-state current I
T(OV)M
= f(t), v
RM
= 0,8 V
RRM
Leerlauf / No-load conditions
a: T
A
= 35C, Luftselbstkhlung / Forced air cooling
b:
T
A
= 45C, natrliche Luftkhlung / Natural air cooling
N
Netz-Thyristor-Modul
Phase Control Thyristor
Module
Datenblatt / Data sheet
TZ150N
BIP AC / Warstein,den 19.09.85 Tscharn
A513E23
12/12
Seite/page
berstrom
0
500
1.000
1.500
2.000
0,01
0,1
1
10
100
1000
10000
t [s]
I
TAV (vor)
=
0 A
20 A
30 A
40 A
45 A
50 A
berstrom je Zweig / Overload on-state current I
T(OV)
B6- Sechspuls-Brckenschaltung, 120 Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120 rectangular
Khlkrper / Heatsink type KM17
(90W)
Luftselbstkhlung bei / Natural cooling at T
A
= 45C
Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm I
TAV(vor)
0
500
1.000
1.500
2.000
0,01
0,1
1
10
100
1000
10000
t [s]
I
TAV (vor)
=
0 A
50 A
70 A
90 A
100 A
110 A
berstrom je Zweig / Overload on-state current I
T(OV)
B6- Sechspuls-Brckenschaltung, 120 Rechteck / Six-pulse bridge circuit, 120 rectangular
Khlkrper / Heatsink type KM17
(Papst 4650N)
Verstrkte Khlung bei / Forced cooling at T
A
= 35C
Parameter: Vorlaststrom je Zweig / Pre-load current per arm I
TAV(vor)
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