Eupec FZ2400R17HP4 — IGBT-модуль ( dual switch / IHM )

Внимание: маркировка Eupec — это старое имя подразделения силовой электроники, которое с 2002 года полностью интегрировано в Infineon Technologies. Модули с маркировкой «Eupec» — это более ранние ревизии, но сам артикул FZ2400R17HP4 относится к линейке Infineon IHM-B. Ниже — актуальные технические данные по даташиту Infineon.

1. Описание

FZ2400R17HP4 — это высокомощный IGBT-модуль в корпусе IHM-B 130×140 мм (стандарт IHM / IHV), выполненный по технологии IGBT4 (Trench + Field Stop) с эмиттерным управляемым диодом (SFD — Soft Fast Diode, калиброванный под IGBT).

Модуль представляет собой dual switch (два независимых IGBT-ключа в одном корпусе, включённых по схеме полумоста — типично для тяговых и промышленных инверторов). Корпус — базовая плата с давовым контактом (pressure contact), жидкостное или воздушное охлаждение.

Типовые применения:

• Тяговые преобразователи (трамваи, метро, электровозы, электробусы)
• Промышленные инверторы большой мощности
• Приводы среднего напряжения (через последовательное соединение)
• Ветро- и солнечная энергетика (центральные инверторы)
• Системы бесперебойного питания (UPS) большой мощности

2. Технические характеристики (по даташиту Infineon)

Абсолютные максимальные значения

| Параметр | Значение | |---|---| | V_CES (напряжение коллектор–эмиттер) | 1700 В | | I_C (непрерывный ток коллектора, T_C = 85 °C) | 2400 А | | I_C,pulse (импульсный ток, 1 мс) | 4800 А | | V_GES (напряжение затвор–эмиттер) | ±20 В | | T_vj (рабочая температура перехода) | −40 … +150 °C | | T_stg | −40 … +125 °C | | V_isolation (изоляция, 50 Гц, 1 мин) | 2500 В (RMS) | | Корпус | IHM-B, 130 × 140 мм | | Вес | ~ 1,5 кг |

Электрические характеристики IGBT (на ключ, T_vj = 25 °C, если не указано)

| Параметр | Условия | Знач. | |---|---|---| | V_CE(sat) | I_C = 2400 А, V_GE = 15 В | тип. 1,8 В, макс. 2,1 В | | V_GE(th) | I_C = 240 мА | 5,5 … 6,5 В | | I_CES | V_CE = 1700 В, V_GE = 0 | ≤ 5 мА | | I_GES | V_GE = ±20 В | ≤ 400 нА | | Q_g (заряд затвора) | V_GE = ±15 В | ~ 24 мкКл | | C_ies | — | ~ 150 нФ | | Время вкл. t_on ( inductive ) | 2400 А, 900 В | ~ 1,0 мкс | | Время выкл. t_off | 2400 А, 900 В | ~ 2,0 мкс | | E_on / E_off | 2400 А, 900 В | ~ 1,5 Дж / 1,4 Дж |

Диод (SFD — Soft Fast Diode)

| Параметр | Условия | Знач. | |---|---|---| | I_F (непрерывный) | T_C = 85 °C | 2400 А | | V_F | I_F = 2400 А | тип. 1,8 В | | Q_rr (обратный заряд) | — | ~ 350 мкКл | | t_rr | — | ~ 700 нс | | E_rec | 2400 А, 900 В | ~ 0,7 Дж |

Тепловые параметры

| Параметр | Значение | |---|---| | R_thJC (IGBT) | ~ 0,014 К/Вт | | R_thJC (диод) | ~ 0,024 К/Вт | | R_thCH (модуль–радиатор, с термопастой) | ~ 0,010 К/Вт |

Точные значения R_thJC/R_thCH и графики зависимости E_on/E_off от R_g, I_C и T_vj см. в официальном даташите Infineon.

Управление затвором

• Рекомендуемое V_GE(on) = +15 В, V_GE(off) = −5…−15 В (мягкое выключение рекомендуется из-за high di/dt)
• Рекомендуемое R_g: 1,0 … 2,5 Ом (точное значение подбирается по EMI/динамическим потерям; при меньших R_g — высокие скорости и повышенные помехи)

3. Парт-номера (order code / типовой артикул)

Infineon присваивает модулям два номера: маркировка на корпусе и «Sales Name / Ordering Code».

| Тип | Описание | |---|---| | FZ2400R17HP4_B2 | Базовая версия, IHM-B, V_CES = 1700 В, 2400 А | | FZ2400R17HP4_B9 | То же, но с улучшенным диодом SFD-B; параметры могут отличаться в деталях | | FZ2400R17HP4H_B2 | Вариант с иным расположением выводов / температурного сенсора |

Точные order code (например FZ2400R17HP4B2BPSA1) и suffix уточняйте по Infineon Sales Name — они меняются в зависимости от ревизии и упаковки.

Близкие по классу аналоги Infineon (для замены/сравнения):

• FZ1200R17HP4 — 1700 В / 1200 А
• FZ1800R17HP4 — 1700 В / 1800 А
• FZ2400R17HP4 — 1700 В / 2400 А (наш модуль)
• FZ2400R17HE4 — 1700 В / 2400 А, но в корпусе EconoDUAL™ 3 (другой форм-фактор)
• FF1200R17IP4 / FF1800R17IP4 — в корпусе EconoDUAL (эквивалент по току и напряжению, но хуже охлаждение)
• FS2400R17HP4 — аналог, но в другом включении (частный случай с оптимизированной конфигурацией)
• Прежние ревизии: FZ2400R17HP (*) — с более старой технологией IGBT3 (буква после «HP» была 3-значной классификацией), не прямозаменяем по параметрам насыщения.

4. Совместимые корпуса (форм-факторы аналогичных модулей)

Модуль выполняется в IHM-B (Studer-совместимый, 130 × 140 мм, высота ~ 28…38 мм, два силовых контакта M8/M10). Прямые «пин-в-пин» аналоги у конкурентов:

• Mitsubishi CM2400HC-34H (1700 В / 2400 А, IHM-совместимый)
• ABB 5SNA 2400E170100 (StakPak, 1700 В / 2400 А)
• Hitachi MBN2400FH17H
• Danfoss, Semikron — модули того же типоразмера 130 × 140 IHM.

Эти модули механически и по раз pin совместимы, но электрические/термические параметры и характеристики переключения различаются — прямая замена без ревизии схемы и без проверки теплового баланса недопустима.

5. Важные замечания

• Драйверы затвора рекомендуется использовать специализированные IHM-совместимые: например, Infineon 2ED300C17-S / 2ED300C17-ST (driver board), включая Adaptive-Clamping и Active-Clamping версии.
• Модуль pressure-contact (прижимной) — очень важен правильный алгоритм монтажа: усилие прижима 6…8 кН, качество термоинтерфейса критично для R_thCH.
• При работе с «Eupec-маркированными» экземплярами — это, скорее всего, списания-revision, важно проверить актуальный отличающийся order code.