Przekaźniki SSR oraz półprzewodnikowe moduły dużej mocy. Przegląd oferty produktowej od IXYS

fot. TME

W nowoczesnych urządzeniach z zakresu automatyki, również tej występującej w ramach segmentu konsumenckiego, jak sprzęt AGD, coraz częściej spotykamy się ze sterownikami opartymi wyłącznie na komponentach półprzewodnikowych. Taki rozwój technologii możliwy był dzięki szeregowi innowacji, jakie dokonały się w ostatnich dziesięcioleciach na polu technologii produkcji tranzystorów, diod i pokrewnych komponentów. Do tych innowacji zaliczają się nie tylko stale udoskonalane procesy produkcyjne, ale również zastosowanie nowych materiałów. Do marek, które od lat rozwijają technologie tranzystorów i diod dużej mocy, należy firma IXYS. Poniżej przedstawiamy przegląd artykułów tego producenta – z których wszystkie dostępne są bezpośrednio z katalogu TME. W celu pozyskania szczegółowej informacji, prosimy zapoznać się z parametryzacją poszczególnych produktów oraz dokumentacją załączoną do ich stron produktowych.

Moduły półprzewodnikowe (dyskretne) od IXYS

Moduły diodowe

Artykuły z grupy modułów diodowych oparto na dwóch technologiach: FRED (oraz pokrewnych) i SiC. Ta pierwsza to artykuły z grupy Fast Recovery Epitaxial Diodes, tj. diody przystosowane do pracy w wysokich częstotliwościach. Chociaż wraz z maksymalnym skróceniem okresu przełączania, ich nominalne parametry ulegną obniżeniu (mniejsze prądy). W niektórych aplikacjach częstotliwość pracy na poziomie np. 20kHz bywa pożądana. Przekraczając próg ludzkiej słyszalności, możliwe jest budowanie m.in. bezgłośnych inwerterów. W przypadku elementów SiC (tj. opartych na węgliku krzemu) głównymi zaletami produktów będą: wyższe napięcie i większy prąd przewodzenia (również odporność na większe prądy w impulsie), a także większa odporność termiczna. Cechy te umożliwiają stosowanie modułów diodowych IXYS m.in. w inwerterach solarnych dużej mocy czy sprzęcie spawalniczym.

Moduł MEE95-06DA zawierający dwie diody połączone szeregowo.

Większość modułów producent dostarcza w standardowej obudowie SOT-227B (miniBLOC) oraz pokrewnej, TO240AA – wyposażonych w zaciski śrubowe i otwory montażowe. W ofercie TME znalazły się również elementy przeznaczone do montażu przewlekanego (THT). Moduły zawierają elementy półprzewodnikowe umieszczone w kilku konfiguracjach, m.in. w układzie dwóch niezależnych diod oraz dwóch diod połączonych szeregowo (element mostka prostowniczego).

Moduły tranzystorowe MOSFET

Moduły tranzystorowe, to jest oparte na unipolarnych tranzystorach mocy, to elementy przeznaczone do zastosowania m.in. w zasilaczach impulsowych, konwerterach DC/DC, a także driverach silników stało- i zmiennoprądowych oraz sterowników serwomechanizmów (np. elementów robotyki przemysłowej). W zależności od modelu, moduły mogą sterować prądami do 660A i przystosowane są do napięć (dren-źródło) nawet 1,4kV. Izolacja wykonana z azotku glinu (ok. 2500V), standardowa obudowa miniBLOC oraz odporność na duże prądy impulsowe czynią z modułów tranzystorowych IXYS dobry wybór do aplikacji przemysłowych.

Moduł tranzystorowy IXFN20N120P w typowej obudowie miniBLOC.

W ofercie TME znaleźć można elementy o charakterystyce mieszczącej się w następujących zakresach:

Moduły tyrystorowe i pozostałe

Do oferty TME trafiły również inne, wysokoprądowe elementy od IXYS. Są to, między innymi moduły IGBT (tranzystory bipolarne z izolowaną bramką) przystosowane do pracy z wysoką częstotliwością przełączania. Występują w formie pojedynczego tranzystora, jak również półmostków (m.in. kompaktowych elementów do montażu SMT) oraz zintegrowanych przekształtników zaprojektowanych z myślą o sterowaniu silników trójfazowych.

Moduły diodowo-tyrystorowe składają się z połączonej szeregowo diody oraz tyrystora, podczas gdy w modułach tyrystorowych obydwa elementy są tyrystorami. W obydwóch przypadkach produkty charakteryzują się maksymalnym prądem przewodzenia do około  500A, wysoką odpornością na prądy w impulsie i posiadają wyprowadzenia do montażu przykręcanego (z wyjątkiem złącz bramek i wyprowadzeń Kelvina umożliwiających sterowanie tyrystorami z ich maksymalną częstotliwością).

Moduł IGBT IXA20PG1200DHGLB w formacie przeznaczonym do montażu powierzchniowego.

Przekaźniki SSR od IXYS

Jednofazowe przekaźniki SSR od IXYS zostały oparte na opracowanej przez producenta technologii OptoMOS. Zakłada ona produkcję szybkich, kompaktowych i dyskretnych przekaźników. Przekaźniki IXYS składają się z czterech zintegrowanych układów. Napięcie sterujące zasila driver diody LED emitującej światło podczerwone. Promieniowanie pada na matrycę fotowoltaiczną połączoną z układem sterującym, którego funkcją jest załączenie wysokoprądowego tranzystora MOSFET (a w efekcie połączenie wyjść przekaźnika). Taka budowa zapewnia nie tylko szybkie działanie elementu SSR (np. 2ms do załączenia, 250µs do wyłączenia), ale także znakomitą izolację obwodów (dla niektórych modeli to 5kV). Dzięki wykorzystaniu wysokiej jakości komponentów producenta, napięcie przełączane może sięgać nawet 1kV (AC lub DC), a maksymalny prąd pracy mieć wielkość 11A.

Przekaźnik SSR CPC1977J w kompaktowej obudowie i4-pac (opcjonalny montaż radiatora).

Artykuły SSR marki IXYS dostępne są w obudowach do montażu przewlekanego i powierzchniowego (SMT, THT). Elementy wysokoprądowe zaprojektowano z myślą o montażu radiatorów, chociaż nie zawsze będą one konieczne: zakres temperatury pracy dla tych produktów wynosi od -40°C do 85°C.

Tekst opracowany przez Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o. The original source of text: https://www.tme.eu/pl/news/library-articles/page/43586/Przekazniki-SSR-oraz-polprzewodnikowe-moduly-duzej-mocy/