Infineon FS450R12KE4

Отличный выбор! Infineon FS450R12KE4 — это один из самых известных и надежных модулей в своем классе, настоящая «рабочая лошадка» для мощных промышленных инверторов. Вот подробное описание и технические характеристики.

Краткое описание

FS450R12KE4 — это двухуровневый IGBT-модуль (Dual) с диодным выпрямителем и тормозным IGBT (PIM — Power Integrated Module). Он интегрирует в одном корпусе все ключевые силовые компоненты для построения трехфазного инвертора:

• Выпрямитель: 3-фазный диодный мост.
• Тормозной (брейкинг) каскад: IGBT с антипараллельным диодом для рассеивания энергии при торможении двигателя.
• Инвертор: 6 IGBT с антипараллельными диодами для формирования трехфазного ШИМ-напряжения.

Основное назначение: Преобразование постоянного тока (с шины постоянного напряжения) в трехфазный переменный ток с регулируемой частотой и амплитудой. Используется в частотно-регулируемых приводах (ЧРП) для управления асинхронными и синхронными двигателями, в ИБП, промышленных источниках питания и системах рекуперации энергии.

Ключевые преимущества:

• Высокая интеграция: Упрощает конструкцию и сборку конечного устройства.
• Надежность: Технология IGBT4, пайка без свинца (RoHS), высокий класс изоляции.
• Высокая перегрузочная способность: Подходит для нагрузок с тяжелыми условиями пуска.
• Оптимизированные внутренние соединения: Низкая паразитная индуктивность.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Классификация | 7-канальный PIM-модуль (Dual + Brake Chopper + 3-фазный выпрямитель) | | | Корпус | EconoPIM™ 4 (62 мм) | Стандартизированный корпус для простого монтажа на радиатор. | | Номинальное напряжение коллектор-эмиттер (V_CES) | 1200 В | Рабочее напряжение шины DC обычно до 800 В. | | Номинальный ток коллектора (I_C @ 80°C) | 450 А | Для инверторной части. | | Ток выпрямительного моста | 450 А | | | Ток тормозного IGBT | 450 А | | | Ток короткого замыкания (I_SC) | 900 А (2 x I_C) | Способность выдерживать КЗ в течение 10 мкс. | | Падение напряжения в открытом состоянии (V_CE(sat)) | ~1.85 В (тип.) @ I_C=450А, V_GE=15В | Низкие коммутационные потери. | | Энергия включения/выключения (E_on/E_off) | ~175 мДж / 170 мДж (тип.) | Зависит от условий. Технология IGBT4. | | Напряжение насыщения диода (V_F) | ~1.9 В (тип.) | Для диодов инвертора. | | Время обратного восстановления (t_rr) | ~110 нс (тип.) | | | Температура перехода (T_vj) | -40°C ... +150°C (макс. +175°C) | Рабочий диапазон. | | Тепловое сопротивление переход-корпус (R_th(j-c)) | ~0.10 К/Вт (IGBT), ~0.12 К/Вт (Диод) | Для одного элемента. Важно для расчета охлаждения. | | Сопротивление изоляции (R_iso) | > 100 МОм | Класс изоляции 2500 В (система-радиатор). | | Напряжение изоляции (V_iso) | 4000 В (эфф.) / мин. | Между силовыми выводами и основанием (медной подложкой). | | Рекомендуемое напряжение затвора (V_GE) | +15 В / -8 ... -15 В | Стандартный диапазон для надежного управления. |

Парт-номера (Part Numbers) и аналоги

Один и тот же физический модуль может иметь разные парт-номера в зависимости от уровня контроля качества, упаковки или незначительных модификаций.

Основные парт-номера Infineon:

• FS450R12KE4 — базовый и самый распространенный номер.
• FS450R12KE4BOSA1 — часто встречается в предложениях дистрибьюторов. Обычно это тот же модуль с дополнительными буквами, указывающими на упаковку (туб/коробка) или версию.
• FS450R12KE4BOMA1 — аналогично.

Важно: При заказе всегда уточняйте у дистрибьютора точный номер и наличие. Модули с суффиксами BOSA1, BOMA1 и т.п. являются полностью взаимозаменяемыми по электрическим и механическим параметрам с базовым FS450R12KE4.

Совместимые / Аналогичные модели (от других производителей)

Прямых 100% аналогов с тем же корпусом и характеристиками от других брендов не существует. Однако есть функциональные и механические аналоги, которые могут быть использованы в той же посадочной области на плате и радиаторе, но требуют проверки схемы управления и перерасчета!

1. Прямые аналоги в корпусе EconoPIM4 62мм (требуют проверки datasheet):

• Semikron: SK450GD12T4 (или подобная серия SKiM). Semikron — главный конкурент в этом сегменте.
• Fuji Electric: 7MBP450RA120-50. Известный японский аналог.
• Mitsubishi Electric: CM450TX-24S (CM450TX-24SA). Высококачественный аналог.
• Hitachi (ныне часть Mitsubishi): также имели подобные модули.

2. Модули Infineon для модернизации или ремонта:

• Более новая технология: Модули серии .XT (например, FS450R12KE4XT), которые имеют улучшенные паяные соединения и повышенную надежность при температурных циклах. Являются рекомендуемой заменой для новых проектов.
• Предыдущее поколение: Модули с индексом KE3 (IGBT3) — FS450R12KE3. Могут работать на тех же драйверах, но с несколько другими динамическими характеристиками. Замена возможна, но не всегда оптимальна.

Важные замечания по применению

1. Охлаждение: Модуль требует обязательного монтажа на массивный радиатор с теплопроводящей пастой. Крутящий момент затяжки винтов указан в даташите и критически важен.
2. Драйверы: Необходимо использовать специализированные драйверы IGBT с током управления не менее нескольких ампер, обеспечивающие отрицательное смещение для надежного запирания. Например, драйверы от Concept (ныне Littelfuse), Silicon Labs, Infineon (1ED, 2ED серии) и др.
3. Защита: Обязательна защита от короткого замыкания, перегрева и перенапряжения на шине DC (за счет выбора тормозного резистора и использования тормозного ключа в самом модуле).
4. Пусковая емкость: При включении необходим плавный заряд DC-шины через предзарядную цепь.

Рекомендация: Перед использованием или заменой всегда обращайтесь к официальному даташиту (Datasheet) Infineon на конкретную партию или номер, так как производитель может вносить незначительные изменения.