Eupec FZ900R16KF5 — IGBT-модуль (одноключевой чоппер)

Описание

FZ900R16KF5 — это силовой IGBT-модуль производства Eupec (ныне Infineon Technologies, подразделение силовых полупроводников). Модуль выполнен по схеме одного ключа (Single Switch / Chopper) с обратным диодом (Free-Wheeling Diode), предназначен для работы в составе силовых преобразователей средней и большой мощности.

Модуль относится к семейству IGBT5 (пятое поколение IGBT-технологии Infineon/Eupec) с TrenchStop-структурой и Field Stop (FS) эмиттером, что обеспечивает низкие потери переключения и статические потери, высокую устойчивость к короткому замыканию и широкую область безопасной работы (SOA). Корпус — модульное исполнение (стандартный промышленный корпус для силовых модулей, часто обозначается как IHM/IHM-B или аналогичный в зависимости от типоразмера), с изолированной медной базовой пластиной и керамической подложкой (AlN/Al₂O₃).

Типовое применение:

• Частотно-регулируемые электроприводы (VFD/инверторы)
• Преобразователи частоты для промышленности
• Тяговый привод (железнодорожный транспорт, электробусы)
• Источники бесперебойного питания (UPS)
• Инверторы для солнечной и ветрогенерации
• Сварные инверторы, активные фильтры, преобразователи для металлургии

Технические характеристики (типовые, при Tc = 25 °C, если не указано иное)

| Параметр | Обозначение | Значение | Условия | |---|---|---|---| | Класс напряжения коллектор-эмиттер | V_CES | 1600 В | — | | Номинальный ток коллектора (DC) | I_C | 900 А | T_C = 80…100 °C (зависит от условий) | | Импульсный ток коллектора | I_CM | ~1800–2700 А | t_p = 1 мс | | Напряжение насыщения коллектор-эмиттер | V_CE(sat) | ~1,7–2,0 В | I_C = 900 А, V_GE = 15 В | | Пороговое напряжение затвора | V_GE(th) | ~5,5–6,5 В | — | | Напряжение затвор-эмиттер (макс.) | V_GES | ±20 В | — | | Входная ёмкость | C_ies | ~60–80 нФ | V_CE = 25 В | | Время включения | t_on | ~0,3–0,5 мкс | индуктивная нагрузка | | Время выключения | t_off | ~0,5–0,8 мкс | индуктивная нагрузка | | Энергия включения | E_on | ~80–120 мДж | на импульс, зависит от тока | | Энергия выключения | E_off | ~100–150 мДж | на импульс | | Обратный диод: V_F | — | ~1,8–2,2 В | I_F = 900 А | | Тепловое сопротивление R_th(j-c) IGBT | — | ~0,02–0,03 К/Вт | — | | Тепловое сопротивление R_th(j-c) диод | — | ~0,04–0,05 К/Вт | — | | Макс. температура перехода | T_vj | 150 °C (кратковременно 175 °C) | — | | Рабочая температура | T_op | −40…+125 °C | — | | Напряжение изоляции | V_isol | ≥ 2,5 кВ (RMS, 1 мин) | — | | Ток утечки коллектор-эмиттер | I_CES | ≤ 5 мА | V_CE = 1600 В | | Тип корпуса | — | Промышленный модуль (IHM/стандарт Eupec) | — |

⚠️ Примечание: Точные значения параметров (особенно I_C, V_CE(sat), энергий переключения, R_th) зависят от конкретной ревизии datasheet и условий измерения. Для проектирования обязательно используйте официальный datasheet Infineon/Eupec для FZ900R16KF5. Указанные выше значения — типовые ориентировочные для модулей класса 1600 В / 900 А поколения IGBT5.

Парт-номера (Part Numbers)

Поскольку Eupec был поглощён Infineon, возможны различные варианты маркировки и заказных номеров:

| Тип обозначения | Номер / код | |---|---| | Основной тип модуля | FZ900R16KF5 | | Обозначение Infineon (аналог/преемник) | FZ900R16KF5 (часто без изменений) | | Возможные заказные номера Infineon | SP0007xxxx / B2xxxx (уточняются по каталогу Infineon) | | Маркировка серии | FZ — одноключевой модуль (Single Switch) | | Класс | 900 А / 1600 В / IGBT5 |

📌 Важно: Прямых публичных «парт-номеров» в открытом виде для этой позиции немного — это специализированный промышленный модуль. Для заказа и точной идентификации используйте обозначение FZ900R16KF5 и сверяйтесь с актуальным каталогом Infineon Technologies (раздел IGBT Modules → Single Switch). Также встречаются аналоги от других производителей (см. ниже).

Совместимые / аналогичные модели

Прямые аналоги и преемники (Infineon / Eupec, класс 1600 В, ~900 А, Single Switch):

• FZ900R16KF4 — предыдущее поколение (IGBT4), часто взаимозаменяем по посадке
• FZ900R16KE4 / FZ900R16KE5 — варианты исполнения (E — emitter/конструктивные отличия)
• FZ800R16KF5, FZ1000R16KF5 — близкие по классу (800 А и 1000 А), если допустим запас/недобор по току
• FZ900R12KF5 — версия на 1200 В (не взаимозаменяема по напряжению!)

Аналоги других производителей (класс 1600 В / ~900 А, одноключевые IGBT-модули):

• Infineon: FZ900R16KF5, FZ900R16KE5, FF900R16KE5 (двухключевой — не прямой аналог)
• Mitsubishi Electric: CM900HG-130H / CM900HG-160H (близкий класс, но другая конструкция)
• Fuji Electric: 1MBI900TA-160 / аналоги серии MBI
• ABB / Hitachi (ABB半导体): 5SNG-series, близкие по классу модули (проверять по посадке и схеме)
• Dynex / Littelfuse (IXYS): аналоги класса 1600 В / 900 А
• CRRC, Starpower: китайские аналоги (ST900G16 и подобные)

Совместимые драйверы затвора (типовые):

• Infineon 2ED300E17-SFO / 1ED300H (для IHM-модулей)
• Драйверы CONCEPT (CT-Concept) серий 2SD/1SD
• Proton-Electric, Semikron SKHI (при согласовании уровней)
• Драйверы с выходным током ±15…±30 А, изоляцией ≥ 2,5 кВ, защитой от КЗ и Desat

Рекомендации

1. Для точного проектирования — скачайте актуальный datasheet на сайте Infineon Technologies (поиск: «FZ900R16KF5»).
2. Проверяйте конструктив: тип корпуса (IHM/IHM-B), размеры, расположение выводов и крепёжных отверстий — аналоги других производителей могут не совпадать по посадке.
3. Драйвер затвора должен соответствовать заряду затвора модуля (Q_G ~ несколько мкКл) и обеспечивать защиту Desat, мягкое выключение при КЗ.
4. Охлаждение: при 900 А потери значительны — обязателен расчёт радиатора с учётом R_th(j-c) и R_th(c-h), рекомендуется жидкостное или мощное воздушное охлаждение.

Если нужно — могу подготовить сравнительную таблицу с конкретным аналогом (например, FZ900R16KF4 vs KF5) или расчёт потерь и радиатора под ваши параметры (ток, частота ШИМ, напряжение DC-шины).