Le module Igbt FZ1600R17KF6C_B2 de l'Infineon pour les véhicules électriques

FZ1600R17KF6C-B2 | Module IGBT Infineon Six-Pack — 1 600 A / 1 700 V / 12,5 kW / 130 × 140 mm / pièce de rechange pour lecteur industriel

Format en pack de six à 1 600 A — Un module, pont triphasé complet

Le FZ1600R17KF6C-B2 est le module IGBT Six-Pack d'Infineon à 1 600 A et 1 700 V — un pont onduleur triphasé complet dans un seul boîtier. Les six positions de commutation du pont triphasé sont contenues dans le boîtier de 130 × 140 mm : IGBT supérieur et inférieur avec diode de roue libre antiparallèle pour chacune des trois phases de sortie (U, V, W).

Avec un courant nominal de 1 600 A et une tension de blocage de 1 700 V, il s'agit de l'un des modules Six-Pack les plus courants disponibles. La combinaison d'une puissance dissipée totale de 12,5 kW et du boîtier FZ EconoPACK+ à ajustement serré l'identifie comme un composant pour les systèmes d'entraînement et de conversion d'énergie à très grande échelle.

Spécifications clés

Tension de blocage de 1 700 V — Prise en charge des systèmes de bus CC haute tension

Le VCES 1 700 V fournit la marge de blocage requise pour les systèmes de variateur fonctionnant à partir de tensions d'alimentation CA élevées :

A partir de 690V AC triphasé :Tension crête à ligne ≈ 976 V CC. La tension de blocage de 1 700 V offre une marge de 74 % au-dessus de ce pic — absorbant les transitoires d'alimentation, les pics de tension d'inductance de commutation et les dépassements de récupération inverse de la diode du corps semi-conducteur sans approcher la limite de blocage de l'IGBT.

À partir de 480 V CAsystèmes nécessitant une protection étendue contre les transitoires ou fonctionnant dans des environnements d'alimentation présentant un risque élevé de surtension transitoire : les IGBT de classe 1 700 V offrent une marge nettement supérieure à celle de la classe 1 200 V pour la même tension d'alimentation.

Cette capacité de 1 700 V est la raison pour laquelle le FZ1600R17KF6C-B2 apparaît dans :

• Grands variateurs industriels alimentés par des réseaux d'alimentation industriels 690 V CA
• Étages de convertisseur d'éoliennes fonctionnant à partir de liaisons CC haute tension
• Onduleurs de traction dans les véhicules ferroviaires avec des tensions de bus CC élevées

Applications

Entraînements industriels :Grands entraînements à fréquence variable pour l'industrie lourde : aciéries, cimenteries, mines et installations de traitement chimique, où les entraînements de moteur vont de centaines de kilowatts à plusieurs mégawatts.

L'énergie éolienne :Étages d'onduleur côté générateur dans des éoliennes de plusieurs mégawatts convertissant la sortie du générateur à vitesse variable en courant alternatif à fréquence de réseau stable.

Traction:Onduleurs de traction ferroviaire pour locomotives de fret lourdes et à grande vitesse — où la combinaison d'un courant élevé, d'une tension de blocage élevée et d'un emballage compact en six packs réduit le poids du système d'entraînement.

Stockage d’énergie renouvelable :Onduleurs du système de stockage d'énergie par batterie connecté au réseau (BESS) à l'échelle du service public — convertissant le courant continu de la batterie en courant alternatif du réseau à des niveaux de puissance élevés.

Conversion de puissance industrielle :Grands systèmes UPS, frontaux actifs pour les installations industrielles et entraînements de moteur à courant continu haute puissance dans les installations existantes.

FAQ

Q1 : Quelle est la différence entre le circuit intégré 1 600 A, nom et le circuit intégré 2 600 A aux spécifications TC=25 °C ?

IC,nom (1 600 A) est le courant nominal continu à la température spécifiée du boîtier à des fins de conception thermique — le courant que le module peut supporter indéfiniment. IC à TC=25°C (2600A) est le courant continu de crête absolu avec le boîtier maintenu à 25°C — une condition idéale qui dépasse les limites thermiques de tout dissipateur thermique pratique en fonctionnement soutenu. En pratique, le chiffre de 1 600 A régit la conception du variateur ; la valeur 2600A indique la marge du semi-conducteur du module.

Q2 : Pourquoi le préfixe FZ indique-t-il la technologie des terminaux à ajustement serré ?

La désignation « FZ » dans le système de dénomination des modules IGBT d'Infineon identifie le format de boîtier EconoPACK+ avec des bornes d'alimentation principales à ajustement serré (PressFIT). Les bornes PressFIT utilisent un contact à ressort dans la barre omnibus CC plutôt que des connexions boulonnées, ce qui permet une déconnexion et une reconnexion de la barre omnibus sans outil pour la maintenance. Le « Z » indique en outre des diodes de roue libre intégrées co-emballées avec les puces IGBT.

Q3 : Quel circuit de commande de grille est requis pour le FZ1600R17KF6C-B2 à 1 600 A ?

À 1 600 A, la capacité de grille de l'IGBT est importante : la capacité d'entrée de 105 nF (Cies) et la charge de grille de 19 µC nécessitent un pilote de grille capable de fournir suffisamment de courant pour charger et décharger rapidement la grille dans le temps de commutation requis. Un module pilote de grille dédié à courant élevé est requis : le pilote doit fournir le courant de crête nécessaire pour atteindre les taux dV/dt d'activation et de désactivation souhaités dans les limites des exigences de synchronisation de commutation du variateur.

Q4 : Quelle résistance thermique du dissipateur thermique est requise pour le FZ1600R17KF6C-B2 à plein courant nominal ?

Avec une puissance dissipée totale de 1 600 A et 12,5 kW, le module nécessite un dissipateur thermique avec une très faible résistance thermique pour maintenir la température de jonction en dessous du maximum de 125°C en fonctionnement soutenu. Les systèmes de refroidissement liquide forcé ou de dissipateur thermique à air pulsé hautes performances sont standard pour les modules de ce niveau de puissance. La conception thermique doit tenir compte des valeurs individuelles de l'IGBT et de la diode Rth(jc) — confirmez à partir de la fiche technique FZ1600R17KF6C-B2 la résistance thermique spécifique de la jonction au boîtier de chaque commutateur.