Application Manual Power Semiconductors - Deutsche ... - Semikron

6 Handhabung und Umweltbedingungen
und Konstruktionsprozess die Bauelementeauswahl nach Umwelteigenschaften und konstruktive
Maßnahmen zum Schutz vor Umwelteinflüssen iterativ verknüpft werden müssen.
Bei der Geräteentwicklung muss der bestmögliche Kompromiss zwischen Bauelemente-, Schaltungs-
und konstruktivem Aufwand gesucht werden, da eine Vielzahl bauelementeseitiger Grenzen
halbleiterphysikalisch oder bauelementetechnologisch bedingt sind, wie z.B. die Feuchtigkeitsaufnahme
des Vergussmaterials eines IGBT- Moduls.
Stress
Mechanical Climatic Chemical Biological Others
Stacker pressure Sunrays
Falling
Temperature
Tilting
Humidity
Overturning
Air pressure
Rebounding
Wind
Periodic vibrations Rain
Stochastic vibrations Hair-frost
…
Ice
Snow
Hail
Fog
…
Waste gases
Saline fog
Industrial
atmosphere
Pollutants
…
Mould
Fungus
Bacteria
Birds
Snakes
Rodents
Insects
…
Fire
Splash water
Sousing /
submerging
Overflowing
Sand
Dust
Electromagnetic
radiation
…
Bild 6.2.1 Belastungen aus den Umweltbedingungen nach DIN-EN 60721-3 während Transport, Lagerung
und Betrieb
Die Umweltbedingungen werden in EN 60721-3 durch Umweltklassen „nAxY“ beschrieben:
Die erste Zahl (n) legt dabei immer den Anwendungsbereich fest, für den die Anforderungen, die
in der weiteren Ziffernfolge festgelegt ist, gilt.
n: 1: Lagerung 2: Transport 3: Betrieb
Der erste Buchstabe (A) bestimmt die Umweltgröße, für die die Einschränkungen gelten sollen.
A: K: klimatisch; M: mechanisch; B: biologisch; C: chemisch aktive Stoffe;
S: mechanisch aktive Stoffe; Z: weitere klimatische Umweltbedingungen
Die dritte Ziffer (x) bestimmt die Grenzwerte der unter A genannten Umweltgröße
x: Nummerierung (aufsteigend mit zunehmender Belastung)
Y: zusätzlicher Buchstabe für weitere Spezifikationen
Höhere Klassen schließen dabei meist die Anforderungen der niederen Klassen mit ein. Zu berücksichtigen
sind auch Bedingungen während Montage, Wartung und Reparatur, wenn diese
von denen für Lagerung und Betrieb abweichen können. In der genannten EN sind außerdem 7
standardisierte Kombinationen (Satzbenennungen „IExx“) der oben genannten Umweltbedingungen
definiert, in denen Beschreibungen der vollständigen Klassifikation für 4 genormte Fälle von
Umweltbedingungen mit entsprechenden Anwendungsbeispielen aufgeführt sind.
Der Nachweis, dass ein Erzeugnis den spezifizierten Umweltbeanspruchungen genügt, erfolgt
durch Prüfung von Mustern unter simulierten Umweltbedingungen. Dabei wird auf Umweltprüfungen
zurückgegriffen, die in der Normenreihe IEC 60068-x-x oder IEC 60749 detailliert beschrieben
sind. Für die Auswahl der Prüfungen und deren Schärfegrad kann auf den „Leitfaden für die Korrelation
und Umsetzung der Klassen von Umweltbedingungen nach IEC 60721-x in Umgebungsverfahren
nach IEC 60068“ (Normentwurf DIN 40046-721-x, separate Dokumente für Lagerung (-1),
Transport (-2), ortsfesten wettergeschützten Betrieb (-3), usw.) zurückgegriffen werden.
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