Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

4 Applikationshinweise für Thyristoren und Netzdioden
4.1.2 Gleichrichterdioden
4.1.2.1 Thermische Belastung bei Dauerbetrieb
Die Durchlassstrom-Belastung im Dauerbetrieb ergibt sich aus der mittleren Verlustleistung P FAV
multipliziert mit dem Gesamt-Wärmewiderstand R th(j-a)
. Dieses Produkt darf nicht größer sein als
die Differenz zwischen Umgebungstemperatur T a
und höchstzulässiger Ersatzsperrschichttemperatur
T j
:
P
FAV
R
th( ja)
T T
j
a
Für die Verlustleistungsberechung gilt die allgemeine Formel
P
FAV
V
F0
(T ) I
j
FAV
r (T ) I
F
j
2
FRMS
Für die typischen Diodenstromformen (180°-sinusförmig, 120°-rechteckförmig) lässt sich einfach
der Formfaktor des Stromes berechnen:
I
FI
I
FRMS
FAV
damit hängt P FAV
nur noch von einer Unbekannten ab, meist wird die Darstellung mit I FAV
gewählt:
P
FAV
V
F0
(T ) I
j
FAV
F
j
2
I
r (T ) F
I
2
FAV
Diese Formeln bilden die Grundlage für fast alle Softwaretools zur Bauelementauslegung (vgl.
Kap. 4.1.6). Dennoch finden sich in den Datenblättern eine Menge von Grafiken und Kennlinien,
um dem Anwender die Produktauswahl zu erleichtern. Im folgenden soll die Handhabung dieser
Kennlinien beschrieben werden.
Kleingleichrichterdioden
Für diese Bauelemente sind in den Datenblättern oft Diagramme enthalten, die den zulässigen I FAV
in Prozent vom Nenndurchlassstrom in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur T a
darstellen
(Bild 4.1.1).
120,0%
I FAV
100,0%
80,0%
60,0%
40,0%
20,0%
0,0%
0 50 100 150 T a [°C] 200
Bild 4.1.1 Zulässiger mittlerer Durchlassstrom I FAV
(in Prozent des I FAV
bei T a
= 50°C) als Funktion der Umgebungstemperatur
T a
unter im Datenblatt angegebenen Kühlbedingungen.
Leistungsdioden
Hier dienen Diagramme wie im Bild 4.1.2 zur Ermittlung des zulässigen Dauergrenzstroms bei
bestimmten Kühlbedingungen und umgekehrt zur Bestimmung der nötigen Kühlbedingungen bei
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