Automobilkraft Infineon Igbt-Modul FZ1600R17KF6C_B2 ODM

FZ1600R17KF6C-B2 | Infineon Six-Pack IGBT-Modul – 1600 A / 1700 V / 12,5 kW / 130 × 140 mm / Ersatz für Industrieantriebe

Six-Pack-Format bei 1600 A – ein Modul, komplette Dreiphasenbrücke

Das FZ1600R17KF6C-B2 ist das Six-Pack-IGBT-Modul von Infineon mit 1600 A und 1700 V – eine komplette dreiphasige Wechselrichterbrücke in einem einzigen Gehäuse. Alle sechs Schaltpositionen der Drehstrombrücke sind im 130 × 140 mm großen Gehäuse enthalten: oberer und unterer IGBT mit antiparalleler Freilaufdiode für jede der drei Ausgangsphasen (U, V, W).

Mit 1600 A Nennstrom und 1700 V Sperrspannung ist dies eines der stromstärksten Six-Pack-Module auf dem Markt. Die Kombination aus 12,5 kW Gesamtverlustleistung und dem Einpressgehäuse FZ EconoPACK+ weist ihn als Komponente für sehr große Antriebs- und Energieumwandlungssysteme aus.

Wichtige Spezifikationen

1700-V-Sperrspannung – Unterstützung von Hochspannungs-DC-Bussystemen

Das 1700-V-VCES bietet den erforderlichen Sperrspielraum für Antriebssysteme, die mit erhöhten AC-Versorgungsspannungen betrieben werden:

Ab 690V AC dreiphasig:Spitzenspannung zwischen den Leitern ≈ 976 V DC. Die Sperrspannung von 1700 V bietet einen Spielraum von 74 % über diesem Spitzenwert und absorbiert Spannungsspitzen in der Versorgungsspannung, Spannungsspitzen der Kommutierungsinduktivität und Rückwärtsverzögerungen der Halbleiter-Body-Diode, ohne sich der Sperrgrenze des IGBT zu nähern.

Ab 480V ACSysteme, die einen erweiterten Schutz vor transienten Überspannungen erfordern oder in Versorgungsumgebungen mit hohem transienten Überspannungsrisiko betrieben werden: IGBTs der 1700-V-Klasse bieten wesentlich mehr Spielraum als IGBTs der 1200-V-Klasse bei gleicher Versorgungsspannung.

Aufgrund dieser 1700-V-Fähigkeit erscheint der FZ1600R17KF6C-B2 in:

• Große Industrieantriebe, gespeist aus 690-V-Wechselstrom-Industrieversorgungsnetzen
• Umrichterstufen von Windkraftanlagen, die über Hochspannungs-Gleichstromverbindungen betrieben werden
• Traktionswechselrichter in Schienenfahrzeugen mit erhöhten Zwischenkreisspannungen

Anwendungen

Industrieantriebe:Große Frequenzumrichter für die Schwerindustrie – Stahlwerke, Zementwerke, Bergbau und chemische Prozessanlagen, wo Motorantriebe von Hunderten von Kilowatt bis zu mehreren Megawatt reichen.

Windenergie:Generatorseitige Wechselrichterstufen in Multi-Megawatt-Windkraftanlagen wandeln die Generatorleistung mit variabler Drehzahl in stabilen Wechselstrom mit Netzfrequenz um.

Traktion:Bahn-Traktionswechselrichter für Hochgeschwindigkeits- und schwere Güterzuglokomotiven – bei denen die Kombination aus hohem Strom, hoher Sperrspannung und kompaktem Six-Pack-Gehäuse das Gewicht des Antriebssystems reduziert.

Erneuerbare Energiespeicher:Netzgekoppelte Batterie-Energiespeichersystem-Wechselrichter (BESS) im Versorgungsmaßstab – Umwandlung von Batterie-Gleichstrom in Netz-Wechselstrom bei hoher Leistung.

Industrielle Energieumwandlung:Große USV-Systeme, aktive Frontends für Industrieanlagen und Hochleistungs-Gleichstrommotorantriebe in älteren Installationen.

FAQ

F1: Was ist der Unterschied zwischen dem 1600-A-IC (nominal) und dem 2600-A-IC bei TC=25 °C-Spezifikationen?

IC,nom (1600 A) ist der kontinuierliche Nennstrom bei der angegebenen Gehäusetemperatur für thermische Designzwecke – der Strom, den das Modul unbegrenzt aufrechterhalten kann. IC bei TC=25 °C (2600 A) ist der absolute Spitzengleichstrom, wenn das Gehäuse bei 25 °C gehalten wird – ein idealer Zustand, der die thermischen Grenzen jedes praktischen Kühlkörpers bei Dauerbetrieb überschreitet. In der Praxis bestimmt der 1600-A-Wert die Antriebsauslegung; Der Wert von 2600 A gibt den Halbleiter-Headroom des Moduls an.

F2: Warum weist das Präfix FZ auf die Press-Fit-Terminal-Technologie hin?

Die Bezeichnung „FZ“ im Benennungssystem für IGBT-Module von Infineon identifiziert das EconoPACK+-Gehäuseformat mit einpressbaren (PressFIT) Hauptstromanschlüssen. PressFIT-Klemmen verwenden einen federbelasteten Kontakt in der DC-Sammelschiene anstelle von Schraubverbindungen – so ist ein werkzeugloses Trennen und Wiederanschließen der Sammelschiene für Wartungszwecke möglich. Das „Z“ weist zusätzlich auf integrierte Freilaufdioden hin, die zusammen mit den IGBT-Chips untergebracht sind.

F3: Welche Gate-Treiberschaltung ist für FZ1600R17KF6C-B2 bei 1600 A erforderlich?

Bei 1600 A ist die Gate-Kapazität des IGBT beträchtlich – die Eingangskapazität von 105 nF (Cies) und die Gate-Ladung von 19 µC erfordern einen Gate-Treiber, der ausreichend Strom liefern kann, um das Gate innerhalb der erforderlichen Schaltzeit schnell zu laden und zu entladen. Es ist ein spezielles Hochstrom-Gate-Treibermodul erforderlich – der Treiber muss den Spitzenstrom liefern, der erforderlich ist, um die gewünschten dV/dt-Raten beim Ein- und Ausschalten innerhalb der Schaltzeitanforderungen des Laufwerks zu erreichen.

F4: Welcher Wärmewiderstand des Kühlkörpers ist für den FZ1600R17KF6C-B2 bei vollem Nennstrom erforderlich?

Bei 1600 A und 12,5 kW Gesamtverlustleistung benötigt das Modul einen Kühlkörper mit sehr geringem Wärmewiderstand, um die Sperrschichttemperatur im Dauerbetrieb unter dem Maximum von 125 °C zu halten. Bei Modulen dieser Leistungsstufe sind forcierte Flüssigkeitskühlung oder leistungsstarke Umluftkühlkörpersysteme Standard. Das thermische Design muss die einzelnen IGBT- und Dioden-Rth(jc)-Werte berücksichtigen – bestätigen Sie den spezifischen Wärmewiderstand pro Schalter zwischen Verbindung und Gehäuse anhand des Datenblatts FZ1600R17KF6C-B2.