Powerex KD424520

Конечно! Вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и список совместимой техники для транзистора Powerex KD424520.

Описание

Powerex KD424520 — это силовой IGBT-транзистор (биполярный транзистор с изолированным затвором), собранный в модуле. Данный модуль является частью серии, предназначенной для построения мощных инверторов, преобразователей частоты и систем управления двигателями.

Модуль представляет собой полумост (Half-Bridge). Это означает, что внутри одного изолированного корпуса собраны два IGBT-транзистора с быстрыми обратными диодами (FWD), соединенные по схеме "полумост". Такая компоновка значительно упрощает проектирование и сборку силовой части преобразователя, сокращает паразитные индуктивности и экономит место на плате.

Основные преимущества и особенности:

• Высокая надежность: Мощные медные выводы и изолированный корпус обеспечивают стойкость к механическим и термическим нагрузкам.
• Низкие паразитные индуктивности: Интеграция ключей в одном корпусе минимизирует паразитную индуктивность силовой цепи, что критично для работы на высоких частотах.
• Упрощение конструкции: Готовая полумостовая топология избавляет разработчика от необходимости соединять два отдельных транзистора.
• Высокочастотная коммутация: Благодаря технологии IGBT и быстрым диодам модуль эффективно работает на повышенных частотах широтно-импульсной модуляции (ШИМ).

Сферы применения:

• Частотные преобразователи (инверторы) для управления асинхронными двигателями
• Серводрайвы и системы позиционирования
• Промышленное сварочное оборудование
• Источники бесперебойного питания (ИБП) высокой мощности
• Системы плавного пуска электродвигателей

Технические характеристики

В таблице ниже приведены ключевые параметры для каждого IGBT-транзистора внутри модуля.

| Параметр | Значение | Единица измерения | Примечания | | :--- | :--- | :--- | :--- | | Коллектор-Эмиттер напряжение (Vces) | 1200 | В | Максимальное рабочее напряжение | | Средний ток коллектора (Ic @ 80°C) | 420 | А | При температуре корпуса 80°C | | Максимальный импульсный ток (Icm) | 840 | А | | | Сопротивление открытого состояния (Vce(sat)) | 2.15 | В | Типовое, при Ic=420A, Vge=15V | | Напряжение насыщения коллектор-эмиттер | 3.0 | В | Максимальное | | Напряжение на затворе (Vges) | ±20 | В | Максимальное (обычно рабочее ±15В) | | Суммарные потери мощности (Ptot) | 2400 | Вт | При Tc=25°C | | Температура перехода (Tj) | -40 до +150 | °C | | | Температура хранения (Tstg) | -40 до +125 | °C | | | Скорость нарастания напряжения (dv/dt) | 10 | кВ/мкс | | | Конфигурация модуля | Полумост (Half-Bridge) | | 2 в 1 (Two in One) | | Вес | ~ 310 | грамм | |

Характеристики встроенного обратного диода (FWD):

• Прямой ток (If): 420 А
• Пиковый прямой импульсный ток (IFSM): 840 А
• Прямое падение напряжения (Vf): 2.5 В (типовое)

Парт-номера и прямые аналоги

Модули Powerex часто имеют прямые аналоги у других производителей, а также сквозную нумерацию, так как компания была совместным предприятием GE, Intersil и японских партнеров. Многие номенклатурные номера являются взаимозаменяемыми.

Основные парт-номера и аналоги:

• KD424520 — основной номер, под которым модуль известен на рынке.
• CM400DY-24H — это, по сути, тот же самый модуль. Номенклатура CMxxxDY-xxH является стандартной для серии Powerex. В данном случае:
  • CM — серия модулей.
  • 400 — условный ток (около 400А).
  • DY — обозначение корпуса и типа (Half-Bridge).
  • 24 — напряжение 1200В (24 * 50В = 1200В).
  • H — наличие встроенного термистора для контроля температуры.
• CM400DY-24HA — возможна модификация с улучшенными характеристиками.
• Mitsubishi CM400DY-24H — после ребрендинга и реструктуризации активы Powerex перешли к Mitsubishi Electric, поэтому это официальный аналог.

Производители, выпускавшие или выпускающие аналоги:

• Mitsubishi Electric (прямой наследник технологий Powerex)
• Fuji Electric (модули серии 2MBIxxx...)
• SEMIKRON (модули серии SKM...)

Важно: При замене необходимо сверять не только электрические характеристики, но и механический чертеж (расположение и форму выводов, размеры, крепление), так как у разных производителей корпуса могут незначительно отличаться.

Совместимые модели оборудования

Транзистор KD424520 (CM400DY-24H) применялся в мощных промышленных преобразователях частоты и сервоприводах. Вот примеры оборудования, где он мог использоваться:

• Преобразователи частоты Allen-Bradley (Rockwell Automation):
  • Серия PowerFlex 700 (модели на напряжение 480В и мощности ~ 160-300 кВт)
  • Серия PowerFlex 7000 (средневольтные приводы, но мог использоваться в силовых каскадах)
• Преобразователи частоды ABB:
  • Серия ACS 800 (модули в звене постоянного тока или как силовые ключи инвертора)
• Преобразователи частоты Siemens:
  • Серия Sinamics S120 (в силовых модулях книжного исполнения)
• Преобразователи частоды Schneider Electric (Square D):
  • Серия Altivar 600 или Altivar 1100
• Промышленные сварочные аппараты американских и японских производителей (например, Lincoln Electric, Miller Electric).

Примечание для ремонта: Если вы занимаетесь ремонтом, рекомендуется заменять силовые ключи в паре (всю полумостовую сборку) и обязательно проверять драйверы затворов, предохранители и диоды шины постоянного тока на предмет повреждений. После замены модуля необходим плавный запуск через лампу накаливания для проверки на короткое замыкание.