Eupec FZ1000R16KF4 — IGBT-модуль (одноключевой/чоппер)

Описание

FZ1000R16KF4 — силовой IGBT-модуль производства Eupec (подразделение Infineon Technologies, впоследствии полностью интегрированное в Infineon). Модуль выполнен по топологии Single Switch (одноключевой чоппер) с обратным диодом (FWD — Free Wheeling Diode) и предназначен для работы в силовых преобразователях средней и большой мощности.

Модуль относится к популярной серии KF4 (т.н. "четвёртое поколение" IGBT с улучшенными характеристиками переключения и низкими потерями). Широко применяется в приводах, инверторах, сварочном оборудовании, источниках питания и тяговых системах.

Производитель: Eupec / Infineon Technologies Тип корпуса: стандартный 62 мм модуль (тип IHMB / R-Pack), изолированное основание Топология: одно IGBT-ключ + антипараллельный диод Технология: NPT (Non-Punch Through) IGBT, 4-е поколение

Технические характеристики

Абсолютные максимальные значения (Tc = 25 °C, если не указано иное)

| Параметр | Обозначение | Значение | Ед. | |---|---|---|---| | Напряжение коллектор-эмиттер | V_CES | 1600 | В | | Напряжение затвор-эмиттер | V_GES | ±20 | В | | Постоянный ток коллектора (Tc = 80 °C) | I_C | 1000 | А | | Импульсный ток коллектора (t_p = 1 мс) | I_CM | 2000 | А | | Прямой ток диода (Tc = 80 °C) | I_F | 1000 | А | | Импульсный ток диода | I_FM | 2000 | А | | Рассеиваемая мощность (Tc = 25 °C) | P_tot | ~5000 | Вт | | Рабочая температура перехода | T_vj | −40 … +150 | °C | | Температура хранения | T_stg | −40 … +125 | °C | | Изоляция (U_ISO) | V_isol | 2500 (50 Гц, 1 мин) | В |

Электрические характеристики (Tc = 25 °C)

| Параметр | Обозначение | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. | |---|---|---|---|---|---| | Напряжение насыщения коллектор-эмиттер | V_CE(sat) @ I_C=1000 A, V_GE=15 В | — | 2,7 | 3,3 | В | | Пороговое напряжение затвора | V_GE(th) | 4,5 | 5,8 | 7,0 | В | | Ток утечки коллектор-эмиттер | I_CES @ V_CE=1600 В | — | — | 5 | мА | | Ток утечки затвора | I_GES | — | — | 400 | нА | | Входная ёмкость | C_ies | — | 80 | — | нФ | | Время включения (inductive load) | t_on | — | 0,6 | — | мкс | | Время выключения | t_off | — | 1,7 | — | мкс | | Заряд затвора | Q_G | — | ~4,5 | — | мкКл | | Тепловое сопротивление переход-корпус (IGBT) | R_thJC | — | — | 0,025 | К/Вт | | Тепловое сопротивление переход-корпус (диод) | R_thJC | — | — | 0,05 | К/Вт |

Точные значения — по datasheet Infineon/Eupec на FZ1000R16KF4. Возможны незначительные отличия между ревизиями и партиями.

Особенности

• Высокое напряжение 1600 В — для приводов от сети 690–1000 В
• Низкие потери проводимости и переключения (технология KF4)
• Встроенный антипараллельный диод с мягким восстановлением
• Изолированное медное основание, стандартный 62 мм корпус
• Высокая стойкость к короткому замыканию (тип. 10 мкс)
• Рабочая частота до ~10–15 кГц (в зависимости от условий охлаждения)

Парт-номера и обозначения

| Обозначение | Примечание | |---|---| | FZ1000R16KF4 | Базовый артикул Eupec | | FZ1000R16KF4HOSA1 | Вариант/упак. обозначение Infineon | | FZ1000R16KF4BOSA1 | Вариант Infineon (H — версия корпуса) | | FZ1000R16KF4C / аналоги | Возможные региональные/версионные варианты | | FZ1000R16KF4-S1 | Иногда встречается как вариант поставки |

Префикс FZ = Single switch (chop) IGBT модуль Eupec/Infineon. Современный аналог — модули серий FZ1000R16KF4, FZ1000R16KE4, FZ1000R17KE3 и др.

Совместимые и родственные модели

Прямые аналоги/замены (1600 В, 1000 А, single switch)

| Модель | Производитель | Примечание | |---|---|---| | FZ1000R16KE4 | Infineon | Более новое поколение E4 | | FZ1000R16KF4 | Infineon (бывш. Eupec) | Практически полный аналог | | FZ1000R17KE3 | Infineon | 1700 В, 1000 А | | FZ1000R33HE3 | Infineon | 3300 В | | 5SNA 1000K170300 | ABB | возможный аналог 1700 В | | CM1000HA-24H | Mitsubishi | другой форм-фактор, аналогичного класса | | MG1000FXF170 | Toshiba | возможный конкурент |

Совместимые драйверы затвора

| Драйвер | Производитель | Примечание | |---|---|---| | 2SD315AI | Concept (CT-Concept) | Популярный драйвер для 62 мм модулей | | 1SD536F2 | Power Integrations | Аналог | | 2SP0320T | Power Integrations | Современный драйвер | | SKYPER 42 R | Semikron | Драйвер для больших модулей | | VLA536 | Vincotech | Совместимый драйвер |

Важно: При подборе драйвера нужно учитывать заряд затвора (Q_G≈4,5 мкКл), ёмкость Cies≈80 нФ и рекомендованное V_GE = ±15 В / −8…−15 В (off).

Где применяется

• Тяговый привод локомотивов, метро
• Промышленные приводы большой мощности
• Инверторы для солнечной/ветровой энергетики (старые поколения)
• Мощные сварочные аппараты
• Электроприводы экскаваторов, прокатных станов
• ИБП большой мощности

Рекомендации по замене

1. Если прямого FZ1000R16KF4 нет, ближайший аналог — FZ1000R16KE4 (Infineon, чуть лучше по потерям, pin-compatible).
2. Возможны поставки б/у после восстановления — распространены в секторе ремонта приводов.
3. При отсутствии 1000 А-модулей иногда ставят FZ800R16KF4 или FZ1200R16KF4(если габариты и токовые нагрузки позволяют).

⚠ Дисклеймер

Все значения приведены на основании опубликованных datasheet Eupec/Infineon. Конкретные параметры конкретной ревизии модуля следует уточнять в оригинальной документации производителя по полному артикулу (например, H OSA1) — особенно если речь о критичных применениях (тяга, безопасность).

Если хотите, могу:

• дать сравнение KF4 vs KE4 по потерям,
• подобрать конкретный драйвер + схему питания,
• рассчитать тепловой режим под ваш радиатор (укажите частоту и ток).