Moduły półprzewodników mocy · Przewodnik po wyborze
Przewodnik po doborze modułów tyrystorowych SCR: klasa prądowa, napięcie, chłodzenie i weryfikacja modelu
Wybór modułu tyrystorowego SCR to coś więcej niż tylko dopasowanie wartości prądu do nazwy produktu.
Praktyczny proces doboru komponentów rozpoczyna się od już zdefiniowanych wymagań projektowych, a następnie ogranicza zakres dostępnych rodzin modułów i pozwala ustalić dokładne parametry elektryczne, mechaniczne oraz dotyczące chłodzenia dla wybranego modelu.
Firma RITOKS oferuje obecnie trzy serie modułów tyrystorowych SCR: Moduł mocy tyrystorowy MTC 55A–200A z diodami SCR, Moduł tyrystorowy SCR MTC 250 A–1500 A do wysokich prądów oraz Moduł mocy MTA 25 A–1000 A z podwójnym tyrystorem SCR.
Opublikowane aktualne klasy umożliwiają wstępną selekcję potencjalnych rodzin produktów. Jednak dokładne wartości napięć znamionowych, konfiguracja obwodów wewnętrznych, rozmieszczenie zacisków, rysunki obudów oraz wiele parametrów elektrycznych charakterystycznych dla poszczególnych modeli nie są obecnie publikowane w ramach tych rodzin produktów.
Oznacza to, że niniejszy przewodnik należy wykorzystywać do badań przesiewowych w rodzinie oraz weryfikacji modeli, a nie jako podręcznik do projektowania obwodów SCR.
Spis treści
Podstawowe informacje dotyczące doboru modułów tyrystorowych SCR
| Dane wejściowe do selekcji | Co powinien sprawdzić kupujący |
|---|---|
| Wymagana aktualna klasa | Porównaj wymagania projektu z opublikowanymi klasami modeli MTC lub MTA |
| Wymagane napięcie | Należy sprawdzić dokładną wartość napięcia znamionowego dla wybranego modelu |
| Rodzina modułów | Należy ustalić, czy rozważana jest rodzina MTC czy MTA, nie zakładając przy tym wewnętrznej topologii |
| Wymagania dotyczące obwodu/konfiguracji | Poproś o dokładny schemat obwodu lub schemat zacisków, jeśli konfiguracja ma znaczenie |
| Chłodzenie | Proszę sprawdzić, czy w danym modelu zastosowano konkretny układ chłodzenia |
| Opakowanie / wymiary | Poproś o zweryfikowany rysunek techniczny wybranego modelu |
| Dane dotyczące bram/sterowania | Należy korzystać z arkusza danych konkretnego modelu; nie należy opierać się na danych z innego SCR |
| Przepięcie / dv/dt / di/dt | Należy sprawdzić wartości charakterystyczne dla danego modelu w dokumentacji technicznej |
| Dokumentacja | Proszę o przesłanie karty katalogowej, rysunku oraz wszelkich wymaganych certyfikatów i wyników badań |
| Dokładny model | Przed sporządzeniem oferty należy potwierdzić kompletny model dostępny w sprzedaży |
W branżowych ofertach tyrystorów zazwyczaj rozróżnia się wiele parametrów urządzeń, w tym prąd, napięcie blokujące, prąd udarowy, temperaturę złącza, dv/dt, obudowę oraz konfigurację obwodu, zamiast traktować klasę prądową jako jedyną zmienną wyboru. Oficjalna oferta modułów tyrystorowych firmy Vishay przedstawia je jako oddzielne pola wyboru.
1. Zacznij od opublikowanych rodzin RITOKS SCR
Pierwszym przydatnym krokiem jest zrozumienie, w jaki sposób zorganizowana jest obecna oferta modułów SCR firmy RITOKS.
MTC 55 A–200 A
Opublikowane aktualne zajęcia:
- 55A
- 70A
- 90A
- 110A
- 200A
Jest to rodzina układów MTC o niższym natężeniu prądu, obecnie udostępniona na tej stronie.
MTC 250 A–1500 A
Opublikowane aktualne zajęcia:
- 250 A
- 300 A
- 350A
- 400A
- 500A
- 600 A
- 800A
- 1000 A
- 1500A
Jest to rodzina układów MTC o wyższej prądowości.
Niektóre wybrane modele są opisane przez dostawców jako wersje chłodzone wodą, ale nie oznacza to, że chłodzenie wodne jest standardem dla całej rodziny produktów.
MTA 25 A–1000 A
Opublikowane aktualne zajęcia:
- 25A
- 55A
- 70A
- 90A
- 110A
- 130A
- 160A
- 200A
- 250 A
- 300 A
- 400A
- 500A
- 800A
- 1000 A
W aktualnej tabeli dostawców opisano to jako rodzinę modułów z podwójnym SCR i wskazano dwa elementy SCR.
Nie określa to jednak pełnej topologii wewnętrznej.
Obecne dane nie pozwalają ustalić, czy te dwa SCR są rozmieszczone w następujący sposób:
- antyrównoległy
- wspólna anoda
- wspólna katoda
- seria
- inna konfiguracja obwodu
Te szczegóły wymagają dokładnego schematu obwodu lub schematu przyłączeniowego.
2. Obecna klasa pomaga w wstępnej selekcji rodziny — nie stanowi jednak ostatecznego wyboru
Opublikowane aktualne klasy są przydatne przy zawężaniu grona potencjalnych rodzin.
Na przykład, jeśli w ramach projektu ustalono już wymaganą aktualną klasę, nabywca może sprawdzić, która z opublikowanych rodzin RITOKS zawiera odpowiednią klasę, a następnie kontynuować proces weryfikacji.
Nie oznacza to jednak, że:
wymagany prąd obciążenia = moduł SCR o tym samym numerze
lub:
automatycznie wybrać najbliższą większą klasę prądu.
Prąd znamionowy stanowi jedynie jeden z czynników branych pod uwagę przy doborze modułu tyrystorowego.
Dokumentacja danego urządzenia może również zawierać wartości znamionowe napięcia blokującego, ograniczenia prądu udarowego, warunki temperaturowe oraz inne parametry charakterystyczne dla danego modelu. Aktualny katalog parametrów modułów tyrystorowych firmy Vishay, na przykład, rozróżnia prąd, napięcie blokujące, prąd udarowy, maksymalną temperaturę złącza, dv/dt, konfigurację obudowy i obwodu jako odrębne pola.
W przypadku modułów RITOKS wartości podane przez producentów zewnętrznych nie mogą być w żadnym wypadku przenoszone do modeli MTC lub MTA.
3. Sprawdź dokładną wartość napięcia znamionowego
Obecne strony serwisu RITOKS nie zawierają wystarczająco szczegółowych danych dotyczących napięć dla poszczególnych modeli w ramach tych trzech rodzin.
W związku z tym napięcie należy traktować jako pole potwierdzające.
Kupujący może przedstawić:
Wymagane napięcie blokujące: [wymagania projektu]
oraz prośba:
Dokładna wartość znamionowa napięcia/wersja dla wybranego modelu: [do potwierdzenia]
Nie należy wyciągać wniosków dotyczących wartości znamionowych napięcia MTC lub MTA na podstawie:
- obecna klasa
- zdjęcie produktu
- moduł innego producenta
- kolejny produkt MTC lub MTA
- opakowanie o podobnym wyglądzie
Dla konkretnego, wybranego modelu potrzebne są własne, zweryfikowane dane.
4. Nie należy wyciągać wniosków dotyczących topologii MTC lub MTA na podstawie nazwy rodziny
Jest to jedna z najważniejszych granic w obecnej serii SCR.
Skróty MTC i MTA należy traktować jako nazwy rodzin produktów RITOKS, chyba że dokładne źródło techniczne określa budowę obwodu wewnętrznego.
W przypadku produktów nr 346 i 347 na obecnych stronach nie zamieszczono następujących informacji:
- liczba urządzeń SCR
- topologia wewnętrzna
- polaryzacja zacisków
- schemat obwodu
W przypadku produktu nr 348 tabela dostawców obsługuje wyłącznie:
dwa urządzenia SCR
Nie określa to, w jaki sposób są one połączone elektrycznie.
Dlatego nie należy publikować ogólnych zasad, takich jak:
- MTC oznacza [określoną topologię]
- MTA oznacza [określoną topologię]
Z publikacją artykułu na temat topologii MTC-vs-MTA należy poczekać do momentu, gdy dostępne będą zweryfikowane schematy obwodów i arkusze danych.
5. Kwestie związane z weryfikacją opakowań i terminali
Na podstawie publicznie dostępnych zdjęć produktu nie można obecnie stwierdzić zgodności mechanicznej.
Dla produktu nr 346
- Rysunek opakowania jest w trakcie opracowywania
- wymiary nie zostały opublikowane
- szczegóły dotyczące montażu nie zostały opublikowane
- układ terminala nie został opublikowany
Dla produktu nr 347
- może istnieć wiele wersji pakietu
- Model MTC350A wymaga w szczególności potwierdzenia opakowania
- wymiary i informacje o zaciskach pozostają niepotwierdzone
Dla produktu 348
- Rysunek opakowania jest w trakcie opracowywania
- Wymiary i informacje dotyczące montażu nie zostały opublikowane
- układ terminala nie został opublikowany
Jeśli moduł ma zostać zamontowany na istniejącym zespole lub radiatorze, przed złożeniem zamówienia należy poprosić o sprawdzony rysunek techniczny przedstawiający konkretny model.
Nie należy skalować zdjęcia produktu w celu oszacowania jego wymiarów.
6. Należy sprawdzić, czy chłodzenie jest zapewnione w konkretnym wariancie
Również informacje dotyczące chłodzenia różnią się pod względem kompletności.
MTC 55 A–200 A
Dokładny schemat układu chłodzenia nie został na razie opublikowany.
MTC 250 A–1500 A
Wersje chłodzone wodą są wymienione wyłącznie w przypadku wybranych modeli.
Nie oznacza to jednak, że każdy model z tej serii jest chłodzony wodą.
MTA 25 A–1000 A
Wymieniono również wybrane wersje chłodzone wodą.
Również w tym przypadku należy sprawdzić dostępność konkretnego modelu.
Zarządzanie temperaturą w półprzewodnikach mocy zależy od samego urządzenia, strat, obudowy oraz warunków pracy; Podręcznik zastosowań Semikron Danfoss traktuje dobór półprzewodników, warunki pracy i zarządzanie temperaturą jako powiązane ze sobą zadania specyficzne dla danego zastosowania, a nie jako wymienne, sztywne zasady.
W przypadku zapytania dotyczącego RITOKS bezpieczne sformułowanie brzmi:
Układ chłodzenia: należy potwierdzić w odniesieniu do konkretnego modelu i projektu.
7. Nie należy ustanawiać uniwersalnej zasady chłodzenia SCR
Obecne dane RITOKS nie potwierdzają takich stwierdzeń, jak:
- Moduły MTC o wyższym natężeniu prądu zawsze wymagają chłodzenia wodnego
- Moduły MTA wykorzystują określony typ radiatora
- określona klasa prądu wymaga stałych wymiarów radiatora
- chłodzenie wodne jest zawsze lepsze
- jedna rodzina radzi sobie lepiej niż druga
Obecnie nie opublikowano żadnej uniwersalnej tabeli radiatorów dla produktów 346, 347 ani 348.
W każdym projekcie termicznym należy opierać się na zweryfikowanych danych modelowych oraz rzeczywistych warunkach eksploatacji.
8. Dane dotyczące bramek muszą pochodzić dokładnie z arkusza danych
Wyzwalanie bramki stanowi przykład tego, dlaczego dokumentacja dotycząca konkretnego modelu ma znaczenie.
Oficjalne wytyczne firmy Infineon dotyczące wyzwalania tyrystorów traktuje dane dotyczące wyzwalania bramki jako specyficzne dla danego urządzenia lub arkusza danych i zaznacza, że rzeczywisty sygnał wyzwalający nadal zależy od potrzeb danego zastosowania.
Oznacza to, że niniejszy przewodnik wyboru produktów RITOKS nie powinien wymyślać ani rekomendować:
- prąd bramki
- napięcie na bramce
- szerokość impulsu
- rezystor bramkowy
- ustawienia kąta strzału
- przebieg sygnału wyzwalającego
dla produktów nr 346, 347 lub 348.
Obecne strony serwisu RITOKS nie zawierają wymaganych danych dotyczących bramek.
Przed przystąpieniem do projektowania obwodu sterującego należy poprosić o dokładną kartę katalogową.
9. Wartości prądu udarowego, dv/dt i di/dt również zależą od konkretnego modelu
W arkuszach danych tyrystorów parametry dynamiczne i przejściowe są zazwyczaj podawane oddzielnie od prądu znamionowego.
Oficjalna dokumentacja urządzeń firmy Infineon, na przykład, podaje takie parametry, jak krytyczna szybkość narastania prądu, napięcie blokujące, prąd udarowy, opór cieplny i temperatura złącza, na stronach poświęconych konkretnym urządzeniom.
Przykłady te pokazują, dlaczego parametry te należy sprawdzić za pomocą odpowiedniego urządzenia.
Nie są to wartości RITOKS.
Obecne strony RITOKS MTC/MTA nie zawierają wystarczających dowodów, aby zapewnić:
- dobór zabezpieczeń przed prądami udarowymi
- wartości graniczne dv/dt
- granice di/dt
- wartości oporu cieplnego
- maksymalna temperatura złącza
- zasady dotyczące prądu powtarzalnego i niepowtarzalnego
Nie należy zastępować tych wartości danymi innego producenta.
Opublikowany przegląd rodzin MTC i MTA
| Rodzina | Opublikowane aktualne zajęcia | Napięcie | Chłodzenie | Topologia / Liczba urządzeń | Opakowanie / Rysunek | Arkusz danych technicznych |
|---|---|---|---|---|---|---|
| MTC 55 A–200 A | 55 / 70 / 90 / 110 / 200A | Proszę podać dokładny model | Dokładny układ nie został opublikowany | Nieopublikowane | Rysunek w przygotowaniu | Obecnie nieopublikowane |
| MTC 250 A–1500 A | 250 / 300 / 350 / 400 / 500 / 600 / 800 / 1000 / 1500A | Proszę podać dokładny model | Wyłącznie wybrane wersje chłodzone wodą | Nieopublikowane | Może istnieć kilka wersji; w przypadku modelu MTC350A konieczne jest potwierdzenie | Obecnie nieopublikowane |
| MTA 25 A–1000 A | 25 / 55 / 70 / 90 / 110 / 130 / 160 / 200 / 250 / 300 / 400 / 500 / 800 / 1000A | Proszę podać dokładny model | Wyłącznie wybrane wersje chłodzone wodą | W tabeli dostawców podano 2 urządzenia SCR; pełna topologia nie została potwierdzona | Rysunek w przygotowaniu | Obecnie nieopublikowane |
Tabela ta stanowi przegląd opublikowanych serii, a nie ranking wydajności elektrycznej.
10. Jak korzystać z opublikowanych zakresów prądu
Konserwatywny przebieg pracy wygląda następująco:
Krok 1 — Zacznij od wymagań projektowych
Należy określić wymagania elektryczne już określone w projekcie.
Krok 2 — Przejrzyj opublikowane aktualne zajęcia
Sprawdź, w której rodzinie produktów RITOKS znajduje się odpowiednia, opublikowana klasa.
Krok 3 — Sprawdź napięcie
Należy zapytać o dokładną wartość znamionową napięcia lub wersję.
Krok 4 — Potwierdź konfigurację
Jeśli topologia lub polaryzacja mają znaczenie, należy poprosić o dokładny schemat obwodu i schemat zacisków.
Krok 5 — Sprawdź, czy chłodzenie działa
Należy sprawdzić układ chłodzenia dla wybranego wariantu.
Krok 6 — Sprawdź dopasowanie mechaniczne
Proszę o przesłanie wymiarów opakowania oraz danych dotyczących montażu.
Krok 7 — Poproś o dokładną specyfikację techniczną
Należy sprawdzić parametry bramki, prądu udarowego, dv/dt, di/dt, temperatury oraz inne wymagane dane elektryczne na podstawie dokumentacji wybranego modelu.
Krok 8 — Zapytanie ofertowe
Proszę podać dokładną, zweryfikowaną nazwę modelu oraz wymaganą dokumentację.
Ten proces nie powoduje automatycznego wyboru modułu SCR.
11. Czego nie należy wybierać na zdjęciu produktu
Obecne materiały promocyjne produktu mogą pomóc w wizualnej identyfikacji tej rodziny.
Nie należy go stosować do określania:
- obwód wewnętrzny
- Liczba SCR, o ile nie zaznaczono inaczej w tabeli dostawców
- polaryzacja zacisków
- terminal bramowy
- wymiary opakowania
- rozstaw otworów montażowych
- napięcie znamionowe
- interfejs chłodzenia
- certyfikacja
Należy korzystać z aktualnego rysunku technicznego lub karty katalogowej.
12. Listy zastosowań służą do określenia przeznaczenia, a nie do uzyskania zatwierdzenia technicznego
Na trzech stronach produktów zamieszczono opisy zastosowań.
Wykazy te mogą wskazywać rynki lub kategorie sprzętu, które dostawca kojarzy z daną rodziną produktów.
Nie dowodzą one, że każdy model nadaje się do każdego z wymienionych zastosowań.
Kupujący powinien mimo to sprawdzić:
- dokładne parametry elektryczne
- konfiguracja obwodu
- chłodzenie
- pasowanie mechaniczne
- wymagania dotyczące bram i sterowania
- dokumentacja
w ramach samego projektu.
13. Informacje, które należy zawrzeć w zapytaniu dotyczącym modułu tyrystorowego SCR
Przykładowe pytania mogą obejmować:
- Zastosowanie: [zastosowanie]
- Wymagany aktualny poziom: [wymóg]
- Wymagane napięcie: [wymaganie]
- Wymagany obwód/konfiguracja: [jeśli jest znana]
- Wymagania dotyczące chłodzenia: [znane wymagania]
- Preferowana rodzina/model: [jeśli wiadomo]
- Wymagane wymiary/rysunek: [jeśli jest to wymagane]
- Wymagany schemat przyłączeniowy/obwodowy: [jeśli jest wymagany]
- Wymagane arkusze danych technicznych/dane elektryczne: [lista]
- Wymagane certyfikaty/dowody zdania egzaminu: [jeśli dotyczy]
- Ilość: [ilość]
- Miejsce docelowe: [kraj / region]
- Wymagany termin dostawy: [harmonogram]
Jeśli wymagania elektryczne lub mechaniczne nie zostały jeszcze określone, zaznacz to:
Do potwierdzenia
zamiast zakładać, że ma ona wartość wynikającą z nazwiska.
14. Jakich danych wciąż brakuje?
Obecnie dostępne publiczne strony poświęcone układom SCR są przydatne do wstępnej oceny w gronie rodziny oraz w ramach bieżącej klasy, ale nie stanowią one kompletnych kart technicznych.
MTC 55 A–200 A
Do danych brakujących o priorytecie należą:
- wartości znamionowe napięcia dla poszczególnych modeli
- liczba obwodów wewnętrznych / liczbę urządzeń
- schemat przyłączeniowy
- rysunek opakowania
- wymiary
- informacje dotyczące chłodzenia
MTC 250 A–1500 A
Do danych brakujących o priorytecie należą:
- dokładne wartości znamionowe napięcia
- liczba obwodów/urządzeń
- schemat przyłączeniowy
- rysunki opakowań
- dokładna wersja obudowy MTC350A
- dostępność systemów chłodzenia wodnego dla poszczególnych modeli
MTA 25 A–1000 A
Do danych brakujących o priorytecie należą:
- pełna topologia wewnętrzna
- schemat przyłączeniowy
- dokładne wartości znamionowe napięcia
- opakowanie/wymiary
- dokładna dostępność chłodzenia
Dopóki te obszary nie będą dostępne, porównanie topologii MTC i MTA byłoby przedwczesne.
Najczęściej zadawane pytania
Jakie klasy modułów SCR oferuje firma RITOKS?
Obecnie dostępne serie obejmują klasy modeli MTC 55A–200A, MTC 250A–1500A oraz MTA 25A–1000A.
Czy mogę dobrać moduł SCR wyłącznie na podstawie wartości prądu znamionowego?
Obecne dane dotyczące produktu nie pozwalają na sformułowanie żadnej uniwersalnej zasady wyboru.
Konieczna może być również weryfikacja napięcia, konfiguracji, systemu chłodzenia, obudowy, informacji dotyczących zacisków oraz danych elektrycznych charakterystycznych dla danego modelu.
Czy MTC identyfikuje konkretny obwód wewnętrzny?
Obecne dane dotyczące produktu RITOKS nie potwierdzają topologii MTC.
Nie należy wyciągać wniosków na temat wewnętrznego obwodu na podstawie nazwiska.
Czy oznaczenie “Dual SCR” wskazuje obwód MTA?
Nie do końca.
Obecna tabela dostawców obsługuje dwa urządzenia SCR, ale dokładna topologia połączeń nie została jeszcze ustalona.
Czy wszystkie moduły MTC o wysokim natężeniu prądu są chłodzone wodą?
Nie ma żadnych dowodów na poparcie takiego uniwersalnego twierdzenia.
Wersje chłodzone wodą są wymienione wyłącznie w przypadku wybranych modeli.
Czy opublikowano wartości parametrów Gate, Surge i dv/dt?
Nie ma ich na aktualnych stronach produktów RITOKS, które zostały przeanalizowane w odniesieniu do tych trzech rodzin produktów.
Proszę o przesłanie dokumentacji dotyczącej konkretnego modelu.
Czy mogę bezpośrednio porównać MTC i MTA?
Można porównać obecne nazwy rodzin i obecne zakresy, ale dowody nie są jeszcze wystarczające, by przeprowadzić miarodajne porównanie topologii lub parametrów elektrycznych.
Potrzebujesz pomocy w zawężeniu wyboru rodziny modułów tyrystorowych SCR?
Zacznij od już określonych wymagań projektowych:
- bieżąca klasa
- wymagania dotyczące napięcia
- wymagany obwód/konfiguracja
- chłodzenie
- ograniczenia dotyczące pakietów
- wymogi dotyczące dokumentacji
- ilość
Następnie należy przejrzeć opublikowane serie MTC i MTA oraz potwierdzić dokładny model przed złożeniem zamówienia.
Powiązane materiały
Dowiedz się więcej o modułach półprzewodnikowych mocy
Przewodnik po doborze modułów prostowniczych diodowych: prąd, napięcie, konfiguracja i weryfikacja modelu
Wybór modułu prostownika diodowego należy rozpocząć od określenia wymagań elektrycznych i mechanicznych, a nie od nazwy rodziny produktów…
Przeczytaj przewodnik
Moduły prostownicze mostkowe MDS 30A–250A a 300A–1200A: porównanie modeli
Firma RITOKS oferuje obecnie dwie serie modułów prostowników mostkowych trójfazowych MDS, obejmujące różne zakresy prądów znamionowych: MDS 30 A–250 A, MDS 300 A–1200 A…
Przeczytaj przewodnik