European Power-
Semiconductor and
Electronics Company
Marketing Information
T 2156 N / T 2159 N
ø75
Cathode
ø75
Cathode
ø75
ø75
Anode
ø3,5+0,1 x 3,5 deep
on both sides
Anode
ø3,5+0,1 x 3,5 deep
on both sides
HK
plug 4,8 x 0,8
HK
plug 4,8 x 0,8
3
G
plug 2,8 x 0,8
3
G
plug 2,8 x 0,8
VWK Nov. 1996
T 2159 N
Elektrische Eigenschaften
Höchstzulässige Werte
Periodische Vorwärts- und Rückwärts-
Spitzensperrspannung
Vorwärts-Stoßspitzensperrspannung
Rückwärts-Stoßspitzensperrspannung
Durchlaßstrom-Grenzeffektivwert
Dauergrenzstrom
Stoßstrom-Grenzwert
Grenzlastintegral
Kritische Stromsteilheit
Kritische Spannungssteilheit
Electrical properties
Maximum rated values
repetitive peak forward off-state and
reverse voltages
non-repetitive peak forward off-state
voltage
non-repetitive peak reverse voltage
RMS on-state current
average on-state current
surge current
I
2
t-value
critical rate of rise of on-state current
critical rate of rise of off-state voltage
t
c
= 85°C
t
c
= 64°C
t
vj
= 25°C, t
p
= 10 ms
t
vj
= t
vj max
, t
p
= 10 ms
t
vj
= 25°C, t
p
= 10 ms
t
vj
= t
vj max
, t
p
= 10 ms
DIN IEC 747-6, f= 50 Hz,
v
L
=10 V, i
GM
= 1,6 A, di
G
/dt = 1,6 A/µs
t
vj
= t
vj max
, v
D
=0,67 V
DRM
5.Kennbuchstabe/5th letter C
5.Kennbuchstabe/5th letter F
(dv
D
/dt)
cr
500 V/µs
1000 V/µs
(di
T
/dt)
cr
I
2
t
I
TSM
t
vj
= -40°C...t
vj max
t
vj
= -40°C...t
vj max
t
vj
= +25°C...t
vj max
V
DRM
, V
RRM
V
DSM
V
RSM
I
TRMSM
I
TAVM
2000 2200 2400
2600 2800
2000 2200 2400
2600 2800
2100 2300 2500
2700 2900
4600
V
1)
V
V
A
2159 A
2930 A
44000 A
1)
40000 A
9,68 · 10
6
A
2
s
8 · 10
6
A
2
s
150 A/µs
Charakteristische Werte
Durchlaßspannung
Schleusenspannung
Ersatzwiderstand
Zündstrom
Zündspannung
Nicht zündender Steuerstrom
Nicht zündende Steuerspannung
Haltestrom
Einraststrom
Vorwärts- und Rückwärts-Sperrstrom
Zündverzug
Freiwerdezeit
Characteristic values
on-state voltage
threshold voltage
slope resistance
gate trigger current
gate trigger voltage
gate non-trigger current
gate non-trigger voltage
holding current
latching current
forward off-state and reverse currents
gate controlled delay time
circuit commutated turn-off time
t
vj
= t
vj max
, i
T
= 8800 A
t
vj
= t
vj max
t
vj
= t
vj max
t
vj
= 25 °C, v
D
= 6 V
t
vj
= 25 °C, v
D
= 6 V
t
vj
= t
vj max
, v
D
= 6 V
t
vj
= t
vj max
, v
D
= 0,5 V
DRM
t
vj
= t
vj max
, v
D
= 0,5 V
DRM
t
vj
= 25 °C, v
D
= 6 V, R
A
= 5
Ω
t
vj
= 25 °C,v
D
= 6 V, R
GK
≥
10
Ω
i
GM
= 1,6 A, di
G
/dt = 1,6 A/µs, t
g
= 20 µs
t
vj
= t
vj max,
v
D
= V
DRM
, v
R
= V
RRM
DIN IEC 747-6, t
vj
=25°C, i
GM
=1,6 A,
di
G
/dt=1,6 A/µs
t
vj
=t
vj max
, i
TM
=i
TAVM
, v
RM
=100 V,
v
DM
=0,67v
DRM
, dv
D
/dt=20V/µs,-
di
T
/dt=10A/µs, 4.Kennbuchstabe/4th
letter O
i
D
, i
R
t
gd
t
q
max. 250 mA
max. 300 µs
typ. 250 µs
V
GD
I
H
I
L
v
T
V
T(TO)
r
T
I
GT
V
GT
I
GD
max. 2,65 V
1,05 V
0,154 mΩ
max. 300 mA
max. 300 V
max. 10 mA
max. 5 mA
max. 0,25 V
max. 300 mA
max. 1500 mA
Thermische Eigenschaften
Innerer Wärmewiderstand
Thermal properties
thermal resistance, junction to case
Kühlfläche/cooling surface
beidseitig/two-sided,
Θ
=180° sin
beidseitig/two-sided, DC
R
thJC
0,0099 °C/W
0,0092 °C/W
R
thCK
0,0025 °C/W
0,005 °C/W
t
vj max
t
c op
t
stg
125 °C
-40...+125 °C
-40...+150 °C
Übergangs-Wärmewiderstand
thermal resistance, case to heatsink
Kühlfläche/cooling surface
beidseitig/two-sided
einseitig/single-sided
Höchstzul.Sperrschichttemperatur
Betriebstemperatur
Lagertemperatur
max. junction temperature
operating temperature
storage temperature
Mechanische Eigenschaften Mechanical properties
Si-Element mit Druckkontakt, Amplifying- Si-pellet with pressure contact, amplifying
Gate
gate
Anpreßkraft
clamping force
Gewicht
Kriechstrecke
Feuchteklasse
Schwingfestigkeit
Gehäuse
1)
F
G
DIN 40040
f = 50 Hz
42...95 kN
typ. 1200 g
25 mm
C
50 m/s²
Titelseite / front page
weight
creepage distance
humidity classification
vibration resistance
case
Gehäusegrenzstrom 36 kA (50Hz Sinushalbwelle). / Current limit of case 36 kA (50Hz sinusoidal half-wave).
T 2159 N
12
7
180°
10
i
T
[kA] 8
6
P
TAV
[kW] 5
4
0
Θ
60°
θ
= 30°
120°
90°
6
3
4
2
2
1
0
0
T 2159 N / 2
0
0,5
T 2159 N / 1
1
1,5
2
2,5
3
v
T
[V]
3,5
0,5
1
1,5
2
2,5
3
I
TAV
[kA]
3,5
Bild / Fig. 1
Grenzdurchlaßkennlinie / Limiting on-state characteristic i
T
= f(v
T
)
t
vj
= t
vj max
Bild / Fig. 2
Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P
TAV
= f(I
TAV
)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle
θ
10
Θ
180°
140
Θ
P
TAV
[kW]
8
0
DC
120
t
C
[°C]
100
0
6
60°
θ
= 30°
90°
120°
80
4
60
2
40
θ
= 30°
60°
90°
120°
180°
0
0
T 2159 N / 3
1
2
3
4
I
TAV
[kA]
5
20
0
T 2159 N / 5
0,5
1
1,5
2
2,5
I
TAVM
[kA]
3
Bild / Fig. 3
Durchlaßverlustleistung / On-state power loss P
TAV
= f(I
TAV
)
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle
θ
Bild / Fig. 5
Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature
t
c
= f(I
TAVM
)
Beidseitige Kühlung / Two sided cooling
Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle
θ
Berechnungsgrundlage P
TAV
(Schaltverluste gesondert berücksichtigen) /
Calculation base P
TAV
(switching losses should be condidered separately)
3
2
140
Θ
v
G
[V]
120
t
C
[°C]
100
0
10
1
7
5
4
3
2
a
b
c
80
10
0
60
7
5
4
3
θ
= 30°
60°
90° 120°
180°
DC
2
40
20
0
T 2159 N / 6
1
2
3
4
I
TAVM
[kA]
5
10
-1 1
10
2
3
4 5 6 7
10
2
2
3
4 5 6 7
10
3
2
3
4 5 6 7
10
4
T 2159 N / 8
i
G
[mA]
Bild / Fig. 6
Höchstzulässige Gehäusetemperatur / Maximum allowable case temperature
t
c
= f(I
TAVM
)
Beidseitige Kühlung / Two sided cooling
Parameter: Stromflußwinkel / current conduction angle
θ
Berechnungsgrundlage P
TAV
(Schaltverluste gesondert berücksichtigen) /
Calculation base P
TAV
(switching losses should be condidered separately)
Bild / Fig. 8
Steuercharakteristik mit Zündbereichen / Gate characteristic with trigging
areas v
G
= f(i
G
), V
D
= 6 V
Parameter:
a
b
c
[ms]
10
1
0,5
Steuerimpulsdauer / Puls duration t
g
Höchstzulässige Spitzensteuerleistung
Maximum allowable peak gate power
[W]
20
40
60
T 2159 N
10
3
5
3
2
2
i
TM
= 4000 A
2000 A
1000 A
500 A
t
gd
10
2
[µs]
5
3
2
Q
r
10
[µAs]
8
6
5
4
4
200 A
10
1
5
3
2
100 A
3
a
b
2
10
0
5
3
2
10
-1 1
10
2
3
4 5 6 7
10
2
2
3
4 5 6 7
10
3
2
3
4 5 6 7
10
4
10
3 0
10
T 2159 N / 10
2
3
4
5
6 7
10
1
2
3
4
5
6 7
10
2
T 2159 N / 9
i
GM
[mA]
-di/dt [A/µs]
Bild / Fig. 9
Zündverzug / Gate controlled delay time t
gd
= f(i
GM
), t
vj
= 25°C,
di
G
/dt = i
GM
/1µs
a - Maximaler Verlauf / Limiting characteristic
b - Typischer Verlauf / Typical characteristic
Bild / Fig. 10
Sperrverzögerungsladung / Recovered charge Q
r
= f(di/dt)
t
vj
= t
vj max
, v
R
≤
0,5 V
RRM
, v
RM
= 0,8 V
RRM
Parameter: Durchlaßstrom / On-state current i
TM
0,012
0,012
Θ
0,010
Z
thJC
[°C/W]
0,008
0
Θ
0,010
Z
thJC
[°C/W]
0,008
0
0,006
0,006
Θ
= 30°
60°
90°
120°
180°
DC
0,004
0,002
Θ
= 30°
60°
90°
120°
180°
0,004
0,002
0
-3
2 3 4 6
-2
2 3 4 6
-1
10
10
10
T 2159 N / 11
2 3 4 6
10
0
2 3 4 6
10
1
2 3 4 6
10
2
0
-3
2 3 4 6
10
10
-2
2 3 4 6
10
-1
T 2159 N / 12
2 3 4 6
10
0
2 3 4 6
10
1
2 3 4 6
10
2
t [s]
t [s]
Bild / Fig. 11
Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance
Z
thJC
= f(t)
Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle
θ
Bild / Fig. 12
Transienter innerer Wärmewiderstand / Transient thermal impedance
Z
thJC
= f(t)
Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling
Parameter: Stromflußwinkel / Current conduction angle
θ
Analytische Elemente des transienten Wärmewiderstandes Z
thJC
pro Zweig für DC
Analytical elements of transient thermal impedance Z
thJC
per arm for DC
Beidseitige Kühlung / Two-sided cooling
Pos. n
R
thn
[°C/W]
τ
n
[s]
1
0,00003
2
0,00039
3
0,00123
0,0152
4
0,00317
0,2068
5
0,00438
1,0914
6
0,000055 0,00392
Analytische Funktion / Analytical function:
n
max
Z
thJC
=
n=1
Σ
-
R
thn
(1-e
τ
n
)
t
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