Infineon FD400R12KE3

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели для модуля Infineon FD400R12KE3.

Общее описание

Infineon FD400R12KE3 — это один из самых популярных и надежных двухуровневых IGBT-модулей (Dual) третьего поколения (IGBT3, Trench/Field Stop technology). Он представляет собой "строительный блок" для преобразователей средней и высокой мощности, объединяя в одном изолированном корпусе два полностью управляемых силовых ключа с обратными диодами.

Ключевые особенности и применение:

• Назначение: Используется в силовой части инверторов, частотных преобразователей, источников бесперебойного питания (ИБП), сварочного оборудования, а также в качестве ключей в выпрямителях и DC/DC преобразователях.
• Топология: Два независимых IGBT с диодами (полумаост). Позволяет строить однофазный мост (H-мост) или одну фазу трехфазного моста (вместе с другими модулями).
• Технология: IGBT3 обеспечивает хороший баланс между низкими потерями проводимости и коммутации, а также высокой стойкость к перегрузкам по току и короткому замыканию.
• Корпус: Стандартный корпус EconoDUAL™ 3, один из самых распространенных в индустрии для данного класса мощности. Имеет низкую индуктивность силовых выводов и удобное расположение клемм.

Основные технические характеристики

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Класс напряжения (VCES) | 1200 В | Максимальное напряжение коллектор-эмиттер | | Номинальный ток (IC при 80°C) | 400 А | Ток коллектора для каждого IGBT в модуле | | Ток импульсный (ICM) | 800 А | Максимальный импульсный ток (обычно до 1 мс) | | Напряжение насыщения (VCE(sat)) | ~2.15 В (тип.) | При IC=400A, VGE=15В. Определяет потери проводимости | | Падение на диоде (VF) | ~1.7 В (тип.) | При IF=400A. Потери на обратном диоде | | Скорость переключения | Высокая | Оптимизирована для работы на частотах до 8-16 кГц | | Тепловое сопротивление (Rth(j-c)) | 0.035 К/Вт (на ключ) | Сопротивление кристалл-радиатор для каждого IGBT/диода | | Максимальная температура перехода (Tvj(op)) | +150 °C (макс. +175°C) | Рекомендуемая рабочая температура до 150°C | | Изоляционное напряжение (Visol) | 2500 В (эфф.) | Напряжение изоляции база-радиатор | | Монтаж | Винтовые клеммы (M6, M8) | Для силовых и управляющих выводов | | Вес | ~ 320 г | | | Рекомендуемый драйвер | Специализированные драйверы IGBT, например, серии 1ED, 2ED от Infineon с гальванической развязкой. | |

Парт-номера и аналоги (Cross-Reference)

Модуль FD400R12KE3 имеет несколько собственных парт-номеров в зависимости от уровня качества (селекции) и упаковки, а также множество прямых или функциональных аналогов от других производителей.

1. Парт-номера Infineon для этой же модели:

• FD400R12KE3_B15 — Стандартная версия.
• FD400R12KE3_B15F — Версия с улучшенными характеристиками (отборные параметры, "Fast").
• FD400R12KE3H15F — Может обозначать версию с более длинными выводами или для специальных применений.
• Основной Ordering Code: FD400R12KE3

2. Прямые аналоги в корпусе EconoDUAL™ 3 (сопоставимые 1200В / ~400А):

• SEMIKRON: SKM400GB12E4 (IGBT4) или SKM400GB12T4 (IGBT4, с низкими потерями).
• Fuji Electric: 2MBI400VXB-120-50 (X-Series IGBT).
• Mitsubishi Electric: CM400DY-12T (Более старая серия, требует проверки распиновки).
• Powerex (Mitsubishi): CM400DY-12T.
• Dynex (бывш.): Аналоги в корпусе DUAL.

3. Функциональные аналоги (схожие параметры, но могут отличаться корпусом или технологией):

• Infineon: FF400R12KE3 (более новая серия, но в другом корпусе).
• SEMIKRON: Модули в корпусах SEMiX или SKiiP (интегрированные теплоотводы/драйверы).

Совместимые модели и важные замечания по замене

1. Прямая замена (Drop-in Replacement):

   • Модули, перечисленные в разделе "Прямые аналоги", чаще всего являются прямой заменой. Они имеют идентичные механические размеры, расположение и тип силовых/управляющих выводов. Это позволяет установить новый модуль на старый радиатор без переделки схемы.
   • ВАЖНО: Даже при прямой замене обязательно сверяться с даташитами по:
     • Распиновке управляющих выводов (Gate/Emitter).
     • Рекомендуемым номиналам резисторов в цепи затвора (Rg).
     • Внутренней емкости и требованиям к драйверу.

2. Совместимость по схеме (Electrical Equivalent):

   • Модули с такими же электрическими параметрами (1200В, 400А), но в другом корпусе (например, 62mm или 34mm), не являются механически совместимыми. Они могут быть использованы только при полном редизайне силовой платы и системы охлаждения.

3. Ключевые отличия при выборе аналога:

   • Поколение IGBT: IGBT3 (как у FD400R12KE3) vs IGBT4/IGBT7 (у более новых аналогов). Новые поколения имеют меньшие потери.
   • Характеристики диода: Параметры обратного диода (trr, Vf) могут существенно влиять на потери и EMC.
   • Тепловое сопротивление (Rth(j-c)): От этого зависит эффективность охлаждения.
   • Внутренняя индуктивность: Влияет на перенапряжения при коммутации.

Вывод

Infineon FD400R12KE3 — это классический, проверенный временем силовой модуль, являющийся отраслевым стандартом для применений на мощности 100-250 кВт. При его замене предпочтительнее и безопаснее всего использовать оригинальный парт-номер. Если это невозможно, прямые аналоги от Semikron или Fuji в корпусе EconoDUAL™ 3 являются лучшей альтернативой, но всегда требуют тщательной проверки даташитов и, возможно, подстройки параметров драйвера.