IXYS
Powerex
SANREX
STARPOWER
FS20R06VE3_B2 IGBT Module Infineon 600V 20A EasyPACK V750 Sixpack
شناسه محصول با موفقیت کپی شد!
نظرات کاربران
۰ نظر
امتیازکاربران
وضعیت کالا: ---
ارسال رایگان برای سفارشات بالای 1 میلیون تومان
کپی لینک
واتساپ
تلگرام
ایتا
بله
FS20R06VE3_B2 یک ماژول IGBT سهفاز ششپل (Sixpack) ساخت Infineon Technologies است که در پکیج EasyPACK™ 750 عرضه میشود. این ماژول با ولتاژ کلکتور-امیتر ۶۰۰ ولت و جریان نامی ۲۰ آمپر (در دمای کیس ۷۵ درجه)، برای کاربردهای صنعتی نظیر اینورترهای فرکانس متغیر، درایوهای موتور AC، UPS و سیستمهای تبدیل انرژی طراحی شده است. تراشه IGBT نسل سوم (IGBT3) در ترکیب با دیودهای freewheeling یکپارچه، عملکرد سوئیچینگ کارآمدی را در فضای فیزیکی کم ارائه میدهد.
ویژگیهای کلیدی:
- ولتاژ VCES: ۶۰۰ ولت
- جریان نامی IC: ۲۰ آمپر (TC=75°C)
- توپولوژی: Sixpack (سهفاز کامل)
- پکیج: EasyPACK™ 750 با ابعاد فشرده
- تراشه IGBT نسل سوم (IGBT3)
- دمای اتصال عملیاتی: ۱۵۰- تا ۱۵۰+ درجه سانتیگراد
| وضعیت کالا |
استوک (Used / Stock) ,بازسازیشده (Refurbished) ,نو (New) |
|---|
توضیحات
FS20R06VE3_B2 ماژول IGBT صنعتی ساخت Infineon Technologies (که پیشتر با نام eupec عرضه میشد) است. این قطعه متعلق به سری EasyPACK™ 750 بوده و در توپولوژی Sixpack طراحی شده؛ به این معنا که شش IGBT و شش دیود freewheeling مستقل برای تشکیل اینورتر سهفاز کامل در یک پکیج مجتمع شدهاند.
کلمه «FS» در نامگذاری Infineon به معنای «Full-bridge Sixpack» است. عدد «20» نشاندهنده جریان نامی ۲۰ آمپر، «R06» معادل ۶۰۰ ولت ولتاژ blocking، و «VE3» به نسل IGBT3 و مجموعه ویژگیهای پکیج اشاره دارد. پسوند «B2» نشاندهنده نسخه و ویرایش خاص این ماژول است.
پارامترهای اصلی این ماژول عبارتند از: ولتاژ سد کلکتور-امیتر ۶۰۰ ولت، جریان ۲۰ آمپر در TC=75°C (یا ۲۵ آمپر در TC=25°C) و توان اتلافی ۷۱.۵ وات. ولتاژ اشباع VCE(sat) در جریان نامی مقدار تیپیکال ۱.۷۰ ولت (در Tvj=25°C) را نشان میدهد که نشانگر مقاومت روشن پایین و تلفات حالت ایستای کنترلشده است.
ویژگیها و مزایای کلیدی
- توپولوژی Sixpack یکپارچه هر شش سلول IGBT به همراه دیودهای مرتبط در یک پکیج واحد قرار گرفتهاند. این طراحی فضای PCB مورد نیاز را کاهش داده، تعداد اتصالات خارجی را به حداقل میرساند و قابلیت اطمینان کلی سیستم را افزایش میدهد.
- تراشه IGBT3 با تلفات سوئیچینگ بهینه نسل سوم تراشه IGBT اینفینئون تعادل مناسبی میان تلفات حالت ایستا (VCE sat پایین) و تلفات سوئیچینگ (Eon و Eoff) ایجاد میکند. مقدار Eon برابر ۰.۳۲ میلیژول و Eoff برابر ۰.۴۵ میلیژول در Tvj=25°C است.
- پکیج EasyPACK™ 750 با ارتفاع کاهشیافته ارتفاع پکیج تا ۱۲ میلیمتر کاهش یافته که طراحی سیستمهای فشرده را تسهیل میکند. پینگرید منعطف این پکیج امکان یکپارچهسازی با درایورهای گیت استاندارد Infineon را فراهم میسازد.
- مقاومت ترمال مناسب مقاومت ترمال اتصال به کیس (RthJC) با مقدار تیپیکال ۱.۹۰ K/W به ازای هر IGBT، امکان دفع گرمای کافی با هیتسینک مناسب را فراهم میکند. مقاومت کیس به هیتسینک (RthCH) نیز ۰.۸۵ K/W است.
- زمانهای سوئیچینگ سریع زمان تأخیر خاموشسازی (td off) تیپیکال ۰.۱۴ میکروثانیه و زمان افت (tf) تیپیکال ۰.۰۹۵ میکروثانیه در Tvj=125°C، این ماژول را برای اینورترهای با فرکانس حامل متوسط مناسب میسازد.
- حفاظت اتصالکوتاه جریان اتصالکوتاه (ISC) در Tvj=25°C حداکثر ۱۴۰ آمپر با زمان مجاز ۸ میکروثانیه است که امکان پیادهسازی حفاظت DESAT در درایور گیت را فراهم میکند.
کاربردهای محصول
- اینورترهای درایو موتور AC (VFD): استفاده در درایوهای فرکانس متغیر برای موتورهای القایی سهفاز تا توان چند کیلووات
- UPS سهفاز: مرحله اینورتر در سیستمهای تغذیه بیوقفه صنعتی
- پمپ و فنهای صنعتی: کنترل سرعت موتورهای سهفاز در سیستمهای تهویه و آبرسانی
- سیستمهای انرژی تجدیدپذیر (مقیاس کوچک): مرحله اینورتر در اینورترهای خورشیدی تا چند کیلووات
- تجهیزات جوشکاری صنعتی: مرحله تبدیل توان در ماشینآلات جوشکاری
- تعمیرات صنعتی: جایگزینی در درایوها و اینورترهای صنعتی دارای پکیج EasyPACK 750
جدول مشخصات فنی
| پارامتر | نماد | مقدار | واحد | شرایط |
|---|---|---|---|---|
| ولتاژ کلکتور-امیتر | VCES | 600 | V | Tvj=25°C |
| جریان نامی کلکتور | IC nom | 20 | A | TC=75°C |
| جریان کلکتور (حداکثر) | IC | 25 | A | TC=25°C |
| جریان پیک تکراری | ICRM | 40 | A | tP=1ms |
| توان اتلافی کل | Ptot | 71.5 | W | TC=25°C |
| ولتاژ پیک گیت-امیتر | VGES | ±20 | V | — |
| ولتاژ اشباع (min/typ/max) | VCE sat | 1.55 / 1.70 / 1.80 | V | IC=20A, VGE=15V, Tvj=25°C |
| ولتاژ اشباع در Tvj=125°C | VCE sat | — / 2.00 / — | V | IC=20A, VGE=15V |
| ولتاژ آستانه گیت | VGEth | 4.9 / 5.8 / 6.5 | V | IC=0.3mA, Tvj=25°C |
| گیتچارج | QG | 0.20 | µC | VGE=±15V |
| مقاومت گیت داخلی | RGint | 0.0 | Ω | Tvj=25°C |
| ظرفیت ورودی | Cies | 1.10 | nF | f=1MHz, VCE=25V |
| ظرفیت بازتاب | Cres | 0.034 | nF | f=1MHz, VCE=25V |
| تأخیر روشن شدن | td on | 0.015 | µs | Tvj=25°C |
| زمان صعود | tr | 0.013 | µs | Tvj=25°C |
| تأخیر خاموش شدن | td off | 0.12 | µs | Tvj=25°C |
| زمان افت | tf | 0.07 | µs | Tvj=25°C |
| انرژی روشن شدن | Eon | 0.32 / 0.44 / 0.49 | mJ | Tvj=25/125/150°C |
| انرژی خاموش شدن | Eoff | 0.45 / 0.56 / 0.59 | mJ | Tvj=25/125/150°C |
| جریان اتصال کوتاه | ISC | 140 | A | Tvj=25°C, tP≤8µs |
| مقاومت ترمال اتصال-کیس | RthJC | 1.90 / 2.10 | K/W | تیپیکال/حداکثر، هر IGBT |
| مقاومت ترمال کیس-هیتسینک | RthCH | 0.85 | K/W | λ=1W/(m·K) |
| دمای اتصال عملیاتی | Tvj op | −40 تا 150 | °C | — |
| پکیج | — | AG-EASY750-1 | — | EasyPACK™ 750 |
نمای شماتیک
قطعات جایگزین برای این محصول
سوالات متداول
❓ درایو موتور خطای OC میدهد ولی بار سبک است, ماژول مشکل دارد؟
احتمالاً بله. ابتدا گیت امیتر همه شش سوئیچ را با مولتیمتر چک کنید؛ اگر یک سلول VGE پایینتر از بقیه داشت، درایور گیت آن فاز مشکل دارد. اگر بین C-E یک سوئیچ اتصالکوتاه بود، ماژول سوخته است.
❓ تست دیود روی همه شش سوئیچ عدد نرمال نشان میدهد، ولی اینورتر هنگ میکند علت چیست؟
ماژول احتمالاً سالم است. مشکل معمولاً در درایور گیت (ولتاژ VGE ناکافی یا نامتقارن)، خازنهای اسنابر فرسوده، یا اندوکتانس بالای بوس DC است. شکل موج VGE را روی هر سوئیچ با اسیلوسکوپ بررسی کنید.
❓ هنگام تعویض، پکیج داغ میشود اما C-E شورت نیست دلیل؟
خمیر حرارتی ناکافی یا نامناسب رایجترین دلیل است. RthCH این ماژول ۰.۸۵ K/W است؛ با خمیر کمکیفیت میتواند چند برابر شود. سطح هیتسینک را صاف و تمیز کنید و از خمیر با λ ≥ 1 W/(m·K) استفاده کنید.
❓ FS20R06VE3_B2 ساخت EUPEC با نسخه Infineon قابل تعویض مستقیم است؟
بله. EUPEC توسط Infineon جذب شد و Part Number یکسان است. مشخصات الکتریکی و پیناوت یکسانند و جایگزینی مستقیم بدون هیچ تغییری ممکن است.
❓ بعد از تعویض ماژول، اینورتر دوباره همان ماژول را خراب کرد مشکل کجاست؟
علت اصلی معمولاً درایور گیت معیوب است (خاموشسازی کند → تلفات بالا → overtemperature) یا حفاظت DESAT کار نمیکند و ماژول را در اتصالکوتاه نگه میدارد. پیش از نصب ماژول جدید، درایور را کاملاً تست کنید.
❓ چطور بدون تستر اختصاصی IGBT، سلامت دیودهای freewheeling را تأیید کنیم؟
در حالت دیود مولتیمتر: پروب مثبت روی Emitter و منفی روی Collector هر سوئیچ بگذارید؛ باید افت ولتاژ دیود (معمولاً ۰.۳ تا ۰.۵ ولت) نشان دهد. عکس آن باید OL باشد. عدد صفر در هر دو جهت یعنی شورت، OL در هر دو جهت یعنی open شدن دیود.
❓ آیا میتوان یک سلول معیوب را جداگانه تعمیر کرد؟
خیر. ماژول IGBT یک واحد یکپارچه مهر و موم شده است و تعمیر داخلی آن ممکن نیست. در صورت خرابی هر یک از شش سوئیچ یا دیودها، کل ماژول باید تعویض شود.
نقد و بررسی
تحلیل پارامترهای الکتریکی اصلی
- ولتاژ VCES = 600V این ماژول برای خطوط تکفاز ۲۳۰ ولت و سهفاز ۴۰۰ ولت (شبکه استاندارد اروپایی و ایرانی) طراحی شده است. در اینورترهای متصل به شبکه ۴۰۰ ولت سهفاز، ولتاژ DC باس معمولاً در محدوده ۵۶۰ تا ۶۰۰ ولت قرار میگیرد. بنابراین VCES=600V حداقل ماژول قابل استفاده در این کلاس ولتاژی است؛ اما با توجه به اسپایکهای سوئیچینگ ناشی از اندوکتانس خط بس (Ls) و شیب di/dt، در عمل ضریب ایمنی کافی وجود دارد.
- جریان نامی IC = 20A در TC=75°C نکته مهم آنکه جریان ۲۰ آمپر در دمای کیس ۷۵ درجه تعریف شده و در TC=25°C به ۲۵ آمپر میرسد. در کاربردهای واقعی، دمای کیس بسته به کارایی هیتسینک و شرایط محیط بین ۴۰ تا ۸۰ درجه متغیر است. جریان پیک تکراری ICRM=40A برای یک میلیثانیه مجاز است که برای جبران ضربههای جریان در راهاندازی موتور کافی است.
- ولتاژ اشباع VCE(sat) مقدار تیپیکال ۱.۵۵ ولت (حداقل)، ۱.۷۰ ولت (تیپیکال) و حداکثر ۱.۸۰ ولت در Tvj=25°C با VGE=15V ثبت شده است. این عدد در Tvj=125°C به ۲.۰۰ ولت (تیپیکال) میرسد. این رفتار افزایش VCE(sat) با دما، ویژگی معمول IGBTهای نسل سوم است و برای طراحی thermal باید مد نظر قرار گیرد.
- تلفات سوئیچینگ در Tvj=125°C: Eon = 0.44 mJ و Eoff = 0.56 mJ در VCE=300V، IC=20A، RGon/Goff=18Ω. با فرکانس سوئیچینگ ۱۰ کیلوهرتز، تلفات سوئیچینگ کل بهازای یک سوئیچ: (0.44 + 0.56) × 10,000 = 10W
این عدد در کنار تلفات حالت ایستا (VCE×IC≈20×1.7/2≈17W برای موج سینوسی ایدهآل) جمع میشود و باید با RthJC و هیتسینک مناسب مدیریت شود.
- گیتچارج QG = 0.20 µC این مقدار نسبتاً پایین QG نیاز به پیک جریان کمتری از درایور گیت دارد و انرژی گیت را کاهش میدهد. با درایو ±15 ولت و مقاومت گیت ۱۸ اهم، زمانهای سوئیچینگ مذکور قابل دستیابی است.
- ظرفیتهای ورودی و بازتاب: Cies=1.10 nF و Cres=0.034 nF نسبت Cres/Cies بسیار پایینی (حدود 3%) نشان میدهد که به کاهش اثر Miller و احتمال turn-on کذب (spurious turn-on) کمک می کند.
رفتار در شرایط مختلف کاری
دمای بالا: در Tvj=150°C، VCE(sat) به ۲.۲۵ ولت و تلفات Eon و Eoff به ترتیب به ۰.۴۹ و ۰.۵۹ میلیژول میرسند. توان اتلافی کل در این دما افزایش یافته و نیازمند طراحی thermal دقیقتری است. دمای اتصال عملیاتی مجاز حداکثر ۱۵۰ درجه است.
حفاظت اتصالکوتاه: ISC حداکثر ۱۴۰ آمپر با زمان مجاز ۸ میکروثانیه (در Tvj=25°C) و ۱۰۰ آمپر با ۶ میکروثانیه (در Tvj=150°C) است. این مشخصات با درایورهای گیت دارای قابلیت DESAT detection سازگار بوده و حفاظت موثر در برابر اتصالکوتاه را ممکن میسازد.
ولتاژ آستانه گیت: VGEth در محدوده ۴.۹ تا ۶.۵ ولت (تیپیکال ۵.۸V) تعریف شده است. برای رانندگی ایمن، VGE حداقل ۱۵ ولت در حالت روشن و ۱۵- ولت (یا حداقل ۰ ولت) در حالت خاموش توصیه میشود. ولتاژ پیک مجاز VGES=±20V باید رعایت شود.
سازگاری با درایورهای گیت
Infineon درایور 2EDL23I06PJ را بهعنوان راهحل فشرده برای این پکیج EasyPACK 750 معرفی میکند. همچنین سری EiceDRIVER™ Compact HV Gate Driver ICs با این ماژول سازگار است. مقاومت داخلی گیت RGint=0Ω بوده، بنابراین مقاومت گیت خارجی (RGon/Goff=18Ω در تست دیتاشیت) باید در مدار اضافه شود.
نکات تعمیراتی و تجربیات کاربردی
رایجترین خرابیها:
- خرابیهای رایج ماژولهای IGBT در این کلاس شامل اتصالکوتاه کلکتور-امیتر (معمولاً ناشی از overvoltage یا overtemperature)
- قطع مدار داخلی (open circuit)
- خرابی تدریجی دیود freewheeling میشود.
علائم خرابی:
- درایو موتور خاموش میشود با خطای overcurrent یا short circuit
- گرمای بیش از حد پکیج حتی در بار سبک
- نوسانات غیرمعمول در شکل موج خروجی اینورتر
- صدای غیرعادی موتور در فرکانسهای خاص (ناشی از عملکرد ناقص یک یا چند سلول)
روش تست با مولتیمتر
- تمام توان را قطع و بوسهای DC را تخلیه کنید.
- بین کلکتور و امیتر هر سوئیچ (با VGE=0) باید مقاومت بسیار بالا (بیش از چند مگا اهم) خوانده شود.
- در حالت دیود، اتصال C→E باید مسدود و E→C باید رسانای مستقیم دیود باشد.
- بین گیت و امیتر هر سلول مقاومت باید بسیار بالا باشد؛ مقدار پایین نشانه خرابی اکسید گیت است.
نکات مهم هنگام تعویض
- سطح تماس بین ماژول و هیتسینک باید کاملاً تمیز و صاف باشد.
- از خمیر حرارتی با ضریب هدایت حداقل ۱ W/(m·K) استفاده شود (مطابق دیتاشیت: λ=1W/(m·K) برای RthCH).
- گشتاور پیچهای نصب را طبق مشخصات پکیج EasyPACK 750 رعایت کنید (معمولاً ۱.۵ تا ۳ N·m).
- هنگام لحیمکاری پینها، از زمان طولانی یا دمای بیش از حد خودداری کنید.
- اتصال گیتها را کوتاه نگه دارید تا اثر اندوکتانس سری کاهش یابد.
اشتباهات رایج:
- نادیده گرفتن تخلیه خازنهای بوس DC پیش از تعویض
- استفاده از خمیر حرارتی نامناسب یا ناکافی
- اعمال VGE بیش از ±20V در تستهای مدار
محدودیتها و نکات مهم استفاده
- الزام هیتسینک: با توان اتلافی Ptot حداکثر ۷۱.۵ وات (بهازای کل ماژول، در TC=25°C) استفاده از هیتسینک با مقاومت ترمال مناسب الزامی است. بدون هیتسینک، ماژول در کمتر از چند ثانیه به دمای بحرانی میرسد.
- رعایت VGES = ±20V: ولتاژ گیت-امیتر هرگز نباید از ±20 ولت تجاوز کند. اسپایکهای ناشی از اندوکتانسهای انگشتری یا PCB میتوانند اکسید گیت را دچار breakdown دائمی کنند.
- محدودیت دمای اتصال Tvj max = 150°C: دمای اتصال حداکثر ۱۵۰ درجه سانتیگراد است. طراحی باید به گونهای باشد که در بدترین شرایط کاری (بار کامل، دمای محیط بیشینه) دمای اتصال از این مقدار عبور نکند.
- محدودیت زمان اتصالکوتاه tP ≤ 8µs: سیستم حفاظتی (DESAT یا overcurrent) باید در مدت حداکثر ۸ میکروثانیه ماژول را خاموش کند. حفاظت نامناسب میتواند منجر به تخریب برگشتناپذیر شود.
- کنترل اندوکتانس بوس: اندوکتانس استرِی مدار قدرت (Ls=60nH در تست دیتاشیت) باید در طراحی PCB به حداقل برسد. اندوکتانس بالا باعث اسپایکهای ولتاژ خطرناک در لحظه خاموششدن میشود.
- نیاز به درایور گیت ایزوله: برای عملکرد ایمن و صحیح، هر سوئیچ بالایی (high-side) نیاز به منبع تغذیه ایزوله مستقل دارد. استفاده از درایور گیت بدون ایزولاسیون کافی ریسک بالایی دارد.
- ضرورت رعایت دمای ذخیرهسازی: دمای ذخیرهسازی مجاز از ۴۰- تا ۱۲۵ درجه سانتیگراد است. از نگهداری در محیطهای مرطوب یا با شوک حرارتی زیاد خودداری شود.
جمعبندی
FS20R06VE3_B2 یک ماژول IGBT صنعتی قابل اعتماد در کلاس ۶۰۰ ولت و ۲۰ آمپر است که برای طیف وسیعی از کاربردهای تبدیل توان صنعتی طراحی شده است. توپولوژی Sixpack آن، نیاز به اینورترهای سهفاز کامل را در قالب یک پکیج فشرده EasyPACK 750 برآورده میکند.
این ماژول برای مهندسانی که طراحی اینورتر، درایو موتور یا UPS سهفاز در محدوده چند کیلووات دارند، گزینهای مناسب با مشخصات فنی شفاف است. همچنین برای تعمیرکاران تجهیزات صنعتی که نیاز به جایگزینی ماژول IGBT در درایوهای موتور یا اینورترهای موجود دارند، به شرط تطابق مشخصات فنی و پیناوت، بهعنوان قطعه یدکی قابل استفاده است.
با توجه به وجود موجودی در سه وضعیت New، Stock/Used و Refurbished، امکان انتخاب متناسب با بودجه و الزامات پروژه وجود دارد. در پروژههای جدید استفاده از نمونههای New توصیه میشود؛ در تعمیرات، نمونههای Used یا Refurbished با گارانتی انتخاب مقرونبهصرفهای هستند.
نظرات کاربران
دیدگاهها
پاکسازی فیلترهیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.
اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “FS20R06VE3_B2 IGBT Module Infineon 600V 20A EasyPACK V750 Sixpack”
برای ثبت نقد و بررسی وارد حساب کاربری خود شوید.
فایل اطلاعات کامل محصول
ویدیو معرفی محصول
واتساپ
تلگرام
تماس با فروشگاه
