European PowerSemiconductor and Electronics Company Marketing Information T 221 N C C HK HK red 6,3 x 0,8 6,3 x 0,8 70mm Cu 70mm Cu G yellow G yellow o3,2 x 15 SW41 hole for temperature measurement o 3,2 x 1,5 deep o54 M24 x 15 A A VWK Aug. 1996 T 221 N Elektrische Eigenschaften Hochstzulassige Werte Electrical properties Maximum rated values Periodische Vorwarts- und RuckwartsSpitzensperrspannung repetitive peak forward off-state and reverse voltages tvj = -40C...t vj max VDRM , VRRM 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 V Vorwarts-Stospitzensperrspannung non-repetitive peak forward off-state voltage tvj = -40C...t vj max VDSM = VDRM 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 V Ruckwarts-Stospitzensperrspannung non-repetitive peak reverse voltage tvj = +25C...t vj max VRSM = VRRM 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 V Durchlastrom-Grenzeffektivwert RMS on-state current ITRMSM 450 A Dauergrenzstrom average on-state current ITAVM 221 A 285 A tc = 85C tc = 70C Stostrom-Grenzwert surge current tvj = 25C, t p = 10 ms ITSM tvj = tvj max , tp = 10 ms Grenzlastintegral I2 t-value tvj = 25C, t p = 10 ms I2 t tvj = tvj max , tp = 10 ms Kritische Stromsteilheit critical rate of rise of on-state current Kritische Spannungssteilheit critical rate of rise of off-state voltage 6500 A 5700 A 212000 A 2s 163000 (diT/dt)cr 150 A 2s A/s tvj = tvj max , vD = 67% V DRM (dv/dt)cr 1000 V/s max. 1,62 V vD 67%, v DRM , f = 50 Hz vL=10 V, i GM= 1 A, di G/dt = 1 A/s Charakteristische Werte Characteristic values Durchlaspannung on-state voltage tvj = tvj max , iT = 800 A vT Schleusenspannung threshold voltage tvj = tvj max VT(TO) Ersatzwiderstand slope resistance tvj = tvj max rT Zundstrom gate trigger current tvj = 25 C, v D = 6 V IGT Zundspannung gate trigger voltage tvj = 25 C, v D = 6 V VGT max. 2 V Nicht zundender Steuerstrom gate non-trigger current tvj = tvj max , vD = 6 V IGD max. 10 mA Nicht zundende Steuerspannung gate non-trigger voltage tvj = tvj max , vD = 0,5 V DRM VGD max. 0,2 V Haltestrom holding current tvj = 25 C, v D = 6 V, R A = 5 IH max. 300 mA Einraststrom latching current tvj = 25 C,v D = 6 V, R GK 10 IL max. 1,2 A 1,1 V 0,75 m max. 200 mA iGM = 1 A, di G /dt = 1 A/s, t g = 20 s Vorwarts- und Ruckwarts-Sperrstrom forward off-state and reverse currents tvj = tvj max, vD = VDRM , vR = VRRM i D, i R max. 50 mA Zundverzug gate controlled delay time tvj=25C, i GM = 1 A,di G/dt = 1 A/s tgd max. 4 s Freiwerdezeit circuit commutated turn-off time siehe Techn.Erl./see Techn. Inf. tq typ. 200 s =180 el, sin RthJC Thermische Eigenschaften Innerer Warmewiderstand Thermal properties thermal resistance, junction to case DC max. 0,12 C/W max. 0,116 C/W 125 C Hochstzul.Sperrschichttemperatur max. junction temperature tvj max Betriebstemperatur operating temperature tc op -40...+125 C Lagertemperatur storage temperature tstg -40...+150 C Mechanische Eigenschaften Mechanical properties Si-Elemente mit Druckkontakt Si-pellet with pressure contact Anzugsdrehmoment tightening torque M 60 Nm Anprekraft clamping force F 5,5 kN Gewicht, Bauform E weight, case design E G typ. 620 g Kriechstrecke creepage distance 12 mm Feuchteklasse humidity classification DIN 40040 Schwingfestigkeit vibration resistance f = 50 Hz 50 m/s Mabild, anliegend outline, attached DIN 41 894-222A4 C T 221 N 500 180 120 0 0 400 PTAV [W] 100 0 iT [A ] 80 0 120 90 DC 60 300 = 30 60 0 200 40 0 100 20 0 0 0,5 1 1 ,5 2 vT [V] T 221 N / 1 0 0 2,5 50 10 0 150 200 T 221 N / 2 Bild / Fig. 1 Durchlakennlin ie / On-sta te characteristic iT = f(v T), t vj = t vj max 250 ITAV [A] 300 Bild / Fig. 2 Durchlave rlustle istung / O n-state power loss PTAV = f(ITAV) Para me ter : Stromfluwinkel / Curren t co nducti on angle 120 12 0 0 0 10 0 tC [C] tA 100 [C] 80 80 60 60 40 = 30 20 0 40 80 60 120 90 16 0 120 200 240 280 I TAVM [A] T 221 N / 3 120 40 180 320 = 30 20 0 20 40 60 60 80 T 221 N / 4 Bild / Fig. 3 Hochstzulassige Geha use tempe ratur / Ma x. a llowable case tempera tur e t C = f(I TAVM) Par amete r: Stromflu winkel / Curren t conduction angle 90 180 100 I TAVM [A ] 120 Bild / Fig. 4 Hoch stzulassi ge Gehau setemper atu r / Max. al lowable case temperature tC = f(ITAVM) Luftselb stkuhlung / Natural air coolin g Kuh lkor per / Heatsin k: K 0.5 5-FB54-A Para me ter : Stromfluwinkel / Curren t co nducti on angle 500 12 0 120 0 0 400 10 0 tA [C] 90 60 PTAV [W] 300 80 180 DC = 30 200 60 100 40 = 30 20 0 T 221 N / 5 50 100 60 15 0 90 120 180 2 00 I TAVM [A] Bild / Fig. 5 Hochstzulassige Kuhlmitte ltempe ratur / Ma x. a llowable cooling mediu m temperatur tA = f(I TAVM) Versta rkte Luftkuhlu ng / fo rce d a ir cool ing Kuh lko rper / Heatsi nk: K0.55-FB54- A, VL = 5 0 l/s Par amete r: Stromflu winkel / Curren t conduction angle 250 0 0 T 221 N / 6 50 10 0 150 200 250 ITAV [A] Bild / Fig. 6 Durchlave rlustle istung / O n-state power loss PTAV = f(ITAV) Para me ter : Stromfluwinkel / Curren t co nducti on angle 300 T 221 N 12 0 120 0 0 10 0 tC [C] 100 tA [C] DC 80 80 60 60 40 40 = 30 20 0 40 80 60 120 16 0 90 200 120 180 240 280 I TAVM [A] T 221 N / 7 320 90 20 0 20 = 30 60 60 80 40 Bild / Fig. 7 Hochstzulassige Geha use tempe ratur / Ma x. a llowable case tempera tur e t C = f(I TAVM) Par amete r: Stromflu winkel / Curren t conduction angle 1 20 140 I TAVM [A] 160 Bild / Fig. 8 Hoch stzulassig e K uhlmitteltemper atu r / Max. all owa ble co oling medium te mp eratur tA = f(I TAVM) Luftselb stkuhlung / Natural air -co oling Kuh lkor per / Heatsin k: K 0.5 5-FB54-A Para me ter : Stromfluwinkel / Curren t co nducti on angle 3,0 12 0 0 1 00 T 221 N / 8 120 180 DC ITAV(vor)= 0 20A 40A 60A 70A 80A 2,0 1,5 IT(0V) [kA] 10 0 tA [C] 1,0 80 0,8 0,6 0,5 60 0,4 120 40 = 30 20 0 40 80 60 120 90 16 0 180 200 0,3 DC 240 280 320 I TAVM [A] T 221 N / 9 0,2 10 20 40 1 00 20 0 4 00 ms Bild / Fig. 9 Hochstzulassige Kuhlmitte ltempe ratur / Ma x. a llowable cooling mediu m temperatur tA = f(I TAVM) Versta rkte Luftkuhlkuh lung / forced air coo ling Kuh lko rper / Heatsi nk: K0.55-FB54- A, VL = 5 0 l/s Par amete r: Stromflu winkel / Curren t conduction angle 4,0 3,0 2,0 IT(0V) [kA] 1,5 20s 4 10 20 40 1 s 2 4 10 20 4 01h min t ITAV(vor)= 70A 60A 50A 4s 800 I TINT 1min [A] (vor)=0 0,4s 4min 10 400 0,8 40A 20A 0 1s I TAV 1,0 2 Bild / Fig. 1 0 Uberstro m / O ver load on-state curren t IT(OV) = f(t) Luftselb stkuhlung / Natural air -co oling, t A = 45 C Kuh lkor per / Heatsin k: K 0.5 5-FB54-A Para me ter: Vo rlaststrom / P re-load curre nt ITAV(vor) 1000 ITAV(vor)= 0 50A 100A 150A 180A 200A 1 T 221 N / 10 SD= 0,1s min SD 40min 200 0,6 I TAV(vor) 0,5 0,4 10 20 4 0 1 00 2 00 400 ms T 221 N / 11 1 2 4 10 20 4 0 1 s Bild / Fig. 11 Uberstrom / O ve rload on-state curre nt I T(OV) = f(t) Versta rkte Luftkuhlu ng / Forced air-cooling , tA = 35 C Kuh lko rper / Heatsi nk: K0.55-FB54- A, VL = 5 0 l/s Par amete r: Vorlaststrom / Pre-lo ad cur rent I TAV(vor) 2 4 10 20 401h mi n t 0 0,1 0,2 0,4 T 221 N / 12 1 2 4 10 20 4 0100 0 E D [%] ITINT 5 00 I TINT [A] Bild / Fig. 1 2 Hoch stzulassi ger Du rch lastrom bei Ausse tzbetrieb / Max. allo wa ble on-state curre nt at in termittent ope ration ITINT = f(E D) Luftselb stkuhlung / Natural air -co oling, t A = 45 C Kuh lkor per / Heatsin k: K 0.5 5-FB54-A Para me ter: Spie ldauer / Cycl e d uration SD Vorlaststrom / Pre-lo ad cur rent I TAV(vor) 1 000 T 221 N 100 0 20s I TAV 200A 180A 150A 100A 50A 0 4s 1s (vor)= 0,4s a I TINT [A ] 1min I TAV IT(0V)M [kA] (vor)=0 60 0 5 3 SD= 0,1s 2 10 min b SD 40 0 40min 1 ITAV(vor) 20 0 0,1 0,2 0,4 1 2 4 10 20 40100 2 00 tA = 45 C ITINT 400 600 800 1000 0 10 I TINT [A ] E D [% ] T 221 N / 13 103 30 20 40 60 100 ms 200 400 600 1 5 a s t 4 6 10 Bild / Fig. 1 4 Gren zstrom / Max. overl oad on-state curren t IT(OV)M = f(t), v RM = 0,8 V RRM Luftselb stkuhlung / Natural air -co oling , t A = 45C Verstar kte Luftkuhlu ng / Fo rce d a ir-cooling , tA = 35C Kuh lkor per / Heatsin k: K 0.5 5-FB54-A , VL = 50 l/s Bela stung aus / Surg e curr ent occurs: a - Leer lauf / No-l oad co nditions b - Betrieb mit Dauer grenzstrom / During op eration at max. average on -state current ITAVM tgd 102 d c b [s] 40 20 2 10 6 4 1 a 2 0,5 b 1 0,4 0,2 0,1 10 20 T 221 N / 15 4 0 60 100 200 40 0 mA 1 2 4 6 10 A 20 40 60 100 iG 0,2 0,1 10 20 T 221 N / 16 Bild / Fig. 15 Steuer cha rakter istik mit Zund bereichen / G ate chara cteristic with triggin g are as v G = f(iG ), VD = 6 V Par amete r: ------- ------- ------- ------- ------- a ------- b c------- d - ---- ------- Steuer imp ulsdauer / trigge r pu ls dur atio n t g [ms] 10 1 0 ,5 0 ,1 ---- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- - Hochstzulassige Spitzensteu erverlustl eistung / Max. rated peak gate p ower d issipa tion [W] 40 80 1 00 1 50 ---- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- - 40 60 100 200 400 mA 1 2 4 Bild / Fig. 1 6 Zundverzug / Gate controlled dela y time t gd = f(iGM ) tvj = 25 C, diG/dt = iGM /1s a - Ma ximale r Verla uf / Limiting characteristic b - Typ ischer Verla uf / Typical characteristic 104 8 6 Qr [As] 2 4 10 [V ] 20 T 221 N / 14 Bild / Fig. 13 Hochstzulassiger Durchlastrom bei Aussetzbetrieb / Max. al lowable on- state curre nt at i nte rmittent op eration ITINT = f( ED) Versta rkte Luftkuhlu ng / Forced air-cooling , tA = 35 C Kuh lko rper / Heatsi nk: K0.55-FB54- A, VL = 5 0 l/s Par amete r: Spi eldaue r / Cycle d uration SD Vorlaststrom / Pre-l oad cu rrent I TAV(vor) vG vL = 50 l/s tA = 35C 4min ITM= 4 200 A 500 A 1000 A 2 100 A 50 A 103 8 20 A 6 4 2 102 10 0 T 221 N / 17 2 3 4 5 6 7 8 101 2 3 4 5 -d i/d t [A /s] 6 7 8 1 01 Bild / Fig. 17 Sperrverzog erungslad ung / Recove red ch arge Qr = f(di/dt) tvj = tvj max, vR = 0,5 VRRM , v RM = 0,8 VRRM Parameter: Dur chla strom / O n-sta te current iTM 6 10 A 20 iGM 40 6 0 1 00 T 221 N 0,2 4 Analytische Ele me nte de s tr ansienten Wa rmewidersta ndes Z thJC pro Zweig fu r DC Analytica l el ements of transient the rma l impe dance ZthJC p er arm for DC ____ - ----- 0,2 0 Pos. n Z(th)JC [C/W] 0,1 6 R thn [C/W] n [s] 0,1 2 = 30 0,0 8 60 0,0 4 90 120 180 T 221 N / 18 4 6 10 3 ZthJC = n=1 20 40 ms 100 200 400 60 0 1 2 t 4 s Bild / Fig. 18 Tr ansienter innere r Warmewide rstand / Tra nsient thermal impeda nce Z thJC = f( t) Par amete r: Stromflu winkel / curren t co nduction angle 6 10 t R thn (1-e n ) 4 5 6 7 0,0 14 0,0153 0,016 8 0,0 176 0,036 0,0 405 0,168 0,222 0,8 05 0,84 Analytische Funkti on / Analytica l function: DC 2 2 0,005 9 0,00117 0,019 2 nmax 0 1 1 0,0106 Nutzungsbedingungen Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschlielich fur technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die Beurteilung der Geeignetheit dieses Produktes fur die von Ihnen anvisierte Anwendung sowie die Beurteilung der Vollstandigkeit der bereitgestellten Produktdaten fur diese Anwendung obliegt Ihnen bzw. Ihren technischen Abteilungen. In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, fur die wir eine liefervertragliche Gewahrleistung ubernehmen. Eine solche Gewahrleistung richtet sich ausschlielich nach Magabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden fur das Produkt und dessen Eigenschaften keinesfalls ubernommen. Sollten Sie von uns Produktinformationen benotigen, die uber den Inhalt dieses Produktdatenblatts hinausgehen und insbesondere eine spezifische Verwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem fur Sie zustandigen Vertriebsburo in Verbindung (siehe www.eupec.com, Vertrieb&Kontakt). Fur Interessenten halten wir Application Notes bereit. Aufgrund der technischen Anforderungen konnte unser Produkt gesundheitsgefahrdende Substanzen enthalten. Bei Ruckfragen zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem fur Sie zustandigen Vertriebsburo in Verbindung. Sollten Sie beabsichtigen, das Produkt in Anwendungen der Luftfahrt, in gesundheits- oder lebensgefahrdenden oder lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir fur diese Falle - die gemeinsame Durchfuhrung eines Risiko- und Qualitatsassessments; - den Abschluss von speziellen Qualitatssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame Einfuhrung von Manahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Manahmen abhangig machen. Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben. Inhaltliche Anderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten. Terms & Conditions of usage The data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical departments will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect to such application. This product data sheet is describing the characteristics of this product for which a warranty is granted. Any such warranty is granted exclusively pursuant the terms and conditions of the supply agreement. There will be no guarantee of any kind for the product and its characteristics. Should you require product information in excess of the data given in this product data sheet or which concerns the specific application of our product, please contact the sales office, which is responsible for you (see www.eupec.com, sales&contact). For those that are specifically interested we may provide application notes. Due to technical requirements our product may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact the sales office, which is responsible for you. Should you intend to use the Product in aviation applications, in health or live endangering or life support applications, please notify. Please note, that for any such applications we urgently recommend - to perform joint Risk and Quality Assessments; - the conclusion of Quality Agreements; - to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on the realization of any such measures. If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers. Changes of this product data sheet are reserved. Mouser Electronics Authorized Distributor Click to View Pricing, Inventory, Delivery & Lifecycle Information: Infineon: T221N16BOF T221N12EOF T221N18EOF T221N10BOF T221N14BOF T221N08BOF T221N16EOF T221N14EOF T221N18BOF T221N12BOF