三菱半導体 GCT （Gate Commutated Turn-off）サイリスタユニット GCU08BA-130 大電力インバータ用 平形 GCU08BA-130 ¡逆阻止形GCTサイリスタユニット ¡GCTサイリスタとゲートドライバを一体化 ¡ITQRM：繰り返し可制御オン電流 … 800A ¡IT(AV) ：平均オン電流 ……………… 330A ¡VDRM：ピーク繰り返しオフ電圧 … 6500V ¡VRRM：ピーク繰り返し逆電圧 …… 6500V ¡Tj：最大接合温度 …………………… 125°C 用 途 電流形インバータ／コンバータ、DCチョッパー、AC/DCスイッチ 外形図 単位：mm 208 104 160 120 K G 9 K G 80 20 K G 140 0.2 165 7± φ4 G K K G 80±0.5 G 85 K 250 2-6×M4 2-6×M4 46.5 48 48 46.5 φ3.5±0.2 OE1 OE2 TPG TPK LED4 LED3 LED2 LED1 深サ2.2±0.2 ゲートチェック端子 カソードチェック端子 直流電源入力 20V (MSTB2.5/2-G-5.08AU) 37 光信号入力(HFBR-2521) 故障信号出力(HFBR-1521) 37 20 6±0.5 10.1±0.9 160 80 6±0.5 26.2±0.3 キャプティブスクリュー(M4) (ヒートシンク側ネジ深サハ6∼8mm) 6±0.5 φ47±0.2 φ3.5±0.2 6±0.5 13.7 1.6 10 A 14.5±1.3 20以下 LEDニヨル状態表示 LED4：電源電圧 OK(緑) LED3：G-K間 OK(緑) LED2：ゲートオン(黄) LED1：ゲートオフ(赤) 5 A 部詳細図 深サ2.2±0.2 2009年 3月 三菱半導体 GCT（Gate Commutated Turn-off）サイリスタユニット GCU08BA-130 大電力インバータ用 平形 GCTサイリスタ部 最大定格 記 号 VRRM VRSM VDRM VDSM V(LTDS) 項 目 ピーク繰り返し逆電圧 ピーク非繰り返し逆電圧 ピーク繰り返しオフ電圧 ピーク非繰り返しオフ電圧 長期直流印加電圧 条 件 — — ゲートドライバ動作時 ゲートドライバ動作時 ゲートドライバ動作時, λ = 100Fit 記 号 IT(RMS) IT(AV) 項 目 実効オン電流 平均オン電流 ITQRM 繰り返し可制御オン電流 ITSM I2t サージオン電流 電流二乗時間積 diT/dt 臨界オン電流上昇率 diR/dt 臨界逆電流上昇率 条 件 f = 60Hz, θ = 180°, Tf = 62°C 単相半波平均電流, 抵抗負荷 VDM = 3/4VDRM, VD = 3000V, Tj = 25/125°C （図1, 3参照） LC = 0.3µH f = 60Hz, 単相半波1サイクル Tj = 125°Cスタート IT = 800A, VD = 3000V, Tj = 25/125°C （図1, 2参照） CS = 0.1µF, RS = 10Ω, f = 60Hz IT = 800A, VR = 3000V, Tj = 25/125°C CS = 0.1µF, RS = 10Ω （図4, 5参照） PFGM PRGM PFG(AV) PRG(AV) VFGM VRGM IFGM IRGM ピークゲート順損失 ピークゲート逆損失 平均ゲート順損失 平均ゲート逆損失 ピークゲート順電圧 ピークゲート逆電圧 ピークゲート順電流 ピークゲート逆電流 耐圧クラス 6500 6500 6500 6500 3600 単位 V V V V V 定 格 値 520 330 単位 A A 800 A 4.8 9.6 ✕ 104 kA A 2s 1000 A/µs 1000 A/µs 5 17 100 120 10 21 500 800 kW kW W W V V A A 電気的特性 記 号 VTM IRRM IDRM IGRM dv/dt tgt td Eon ts Eoff QRR Erec IGT VGT 項 目 条 件 IT = 400A, Tj = 125°C オン電圧 VRM = 6500V, Tj = 125°C 逆電流 VDM = 6500V, ゲートドライバ動作時, Tj = 125°C オフ電流 VRG = 21V, Tj = 125°C ゲート逆電流 VD = 3000V, ゲートドライバ動作時, Tj = 125°C 臨界オフ電圧上昇率 （指数関数法） IT = 800A, VD = 3000V, di/dt = 1000A/µs ターンオン時間 CS = 0.1µF, RS = 10Ω, Tj = 125°C （図1, 2参照） ターンオン遅れ時間 IT = 400A, VD = 3000V, di/dt = 1000A/µs ターンオンスイッチング損失 （図1, 2参照） CS = 0.1µF, RS = 10Ω, Tj = 125°C IT = 800A, VDM = 3/4VDRM, VD = 3000V 蓄積時間 （図1, 5参照） CS = 0.1µF, RS = 10Ω, Tj = 125°C IT = 400A, VDM = 4000V, VD = 3000V ターンオフスイッチング損失 （図1, 5参照） CS = 0.1µF, RS = 10Ω, Tj = 125°C IT = 400A, VR = 3000V, di/dt = 1000A/µs 逆回復電荷 （図4, 5参照） CS = 0.1µF, RS = 10Ω, Tj = 125°C 逆回復損失 VD = 24V, RL = 0.1Ω, Tj = 25°C ゲートトリガ電流 直流法 ゲートトリガ電圧 規 格 値 最 小 標 準 最 大 — — 5.5 — — 250 — — 100 — — 40 単位 V mA mA mA 3000 — — V/µs — — — — 5 1 µs µs — — 0.6 J/P — — 3 µs — — 2.3 J/P — — — — — — — — 1800 4.4 0.5 1.5 µC J/P A V 2009年 3月 2 三菱半導体 GCT（Gate Commutated Turn-off）サイリスタユニット GCU08BA-130 大電力インバータ用 平形 ゲートドライバ部特性 記 号 VGIN PGIN tfd trd 項 目 入力電源 ゲートドライバ損失 オンゲート電流出力遅れ時間 オフゲート電流出力遅れ時間 — 制御入力信号 — 電源コネクタ — 状態表示機能 規 格 値 最 小 標 準 最 大 20 21 19 — 35 — — 3.0 — — 3.0 条 件 DC電源 IT = 420Arms, f = 780Hz, 通電率 = 0.33 Ta = 25°C Ta = 25°C 光ファイバーデータリンク 送信器 : HFBR-1521 : Agilent社製 受信器 : HFBR-2521 : Agilent社製 Phoenix contact社製 型名 : MSTB2.5/2-G-5.08AU — （注1） 単位 V W µs µs — — — — — — — — — — — — 機械的特性 記 号 FM — — — 項 目 条 件 圧接力強度 質量 ±0.2mm ポスト径（GTC素子部） パッケージ厚み（GTC素子部） ±0.5mm — — 規 格 値 最 小 標 準 最 大 11.1 13 15.8 — 1100 — — 47 — — 26 — 単位 kN g mm mm 熱的特性 記 号 Tj Tstg Ta Rt(j-f) 項 目 接合温度 保存温度 使用周囲温度 熱抵抗 条 件 — — 推奨値 : ≦40℃ 接合−フィン間 規 格 値 最 小 標 準 最 大 –10 — 125 –10 — 60 –10 — 60 — — 0.025 単位 °C °C °C K/W 2009年 3月 3 三菱半導体 GCT（Gate Commutated Turn-off）サイリスタユニット GCU08BA-130 大電力インバータ用 平形 IT VD VD td tgt t(Eoff) = 100µs ts trd tfd IGM diG/dt td ; 0VRG ~ 0.9VD tgt ; 0VRG ~ 0.1VD ts ; 0VRG ~ 0.9IT diG/dt ; 0.1IGM ~ 0.9IGM tw ; 0VRG ~ 0.9IGM diGQ/dt ; 0.1IRG ~ 0.9IRG tfd ; 50%オン制御信号 ~ 0VRG trd ; 50%オフ制御信号 ~ 0VRG 積分範囲 (Eoff) ; 5%VD ~ 100µs IG tw VRG diGQ/dt VRG IGQ 制御信号 図１．ターンオン、ターンオフ波形規定 L ANL L（負荷） Rs FWDi Rc VD VD DUT Cs DUT Lc CDi Cc 図２．ターンオン試験回路 Q = (t ×I [ 積分範囲 (E RR rr RM)/2 rec) ; 0IT ~ 100µs 図３．ターンオフ試験回路（クランプ回路付） ] ANL t(Erec) = 100µs IT DUT trr Rs L（負荷） 0 Cs VD di/dt (0 ~ 50%IRM) 50%IRM 50%IT 90%IRM DUT Rs Cs VR VRM 図４．逆回復波形規定 図５．ターンオフ、逆回復試験回路 （CRスナバ回路付） 2009年 3月 4 三菱半導体 GCT（Gate Commutated Turn-off）サイリスタユニット GCU08BA-130 大電力インバータ用 平形 注1. 状態表示機能 1. LEDによる状態表示 （1） 状態表示 GCTの状態 オン状態 オフ状態 LED 2（黄） オン オフ LED 1（赤） オフ オン （2） 故障信号 状態 G-K 電源 通常 故障 故障 故障 通常 通常 G-K短絡 G-K短絡 20±1V 電圧低下 20±1V 電圧低下 G-K LED（LED 3） 電源LED（LED 4） （緑） （緑） オン オン オフ オフ オン オフ オフ オフ 2. 送信器（HFBR-1521）による状態表示 （1）通常状態 （L ：点燈 NL：消燈） （2） 故障信号（OV又はUV） L L 制御信号 制御信号 NL NL L L 制御信号 （GDU 入力） 制御信号 （GDU 入力） NL NL L L L 状態表示信号 （GDU 出力） 状態表示信号 （GDU 出力） NL （3）故障信号（G-K短絡） NL 通常 故障 （4） 故障信号（光ファイバーデータリンクの故障） L L 制御信号 制御信号 NL NL L 制御信号 （GDU 入力） 制御信号 （GDU 入力） NL NL （常に消燈） L NL 状態表示信号 （GDU 出力） 通常 故障 状態表示信号 （GDU 出力） L （常に点燈） 2009年 3月 5 三菱半導体 GCT（Gate Commutated Turn-off）サイリスタユニット GCU08BA-130 大電力インバータ用 平形 定格特性図 ターンオンスイッチング損失（最大値） 最大オン状態特性 ターンオンスイッチング損失 Eon(J/P) 104 オン電流 IT(A) 7 5 3 2 103 7 5 3 2 Tj=125°C 102 Tj=25°C 7 5 3 2 101 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.4 条件 1.2 VD=3000V, Tj=125°C di/dt=1000A/µs Cs=0.1µF, Rs=10Ω 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 200 条件 1000 条件 9 VD=3000V, VDM=VD+2.34×IT Tj=125°C, Cs=0.1µF Rs=10Ω 5 4 3 2 1 0 800 逆回復損失（最大値） 10 逆回復損失 Erec(J/P) ターンオフスイッチング損失 Eoff(J/P) ターンオフスイッチング損失（最大値） 8 6 600 ターンオン電流 IT(A) オン電圧 VTM(V) 7 400 VR=3000V, Tj=125°C di/dt=1000A/µs Cs=0.1µF, Rs=10Ω 8 7 6 5 4 3 2 1 0 200 400 600 800 0 1000 ターンオフ電流 IT(A) 0 200 400 600 800 1000 オン電流 IT(A) 最大過渡熱インピーダンス特性 （接合ーフィン間） 過渡熱インピーダンス (K/W) 0.035 0.03 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 10–3 2 3 5 710–2 2 3 5 710–1 2 3 5 7 100 2 3 5 7 101 時間 (秒) 2009年 3月 6 安全設計に関するお願い ・弊社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、半導体製品は故障が発生したり、誤 動作する場合があります。弊社の半導体製品の故障又は誤動作によって結果として、 人身事故、火災事故、社会的損害などを生じさせないような安全性を考慮した冗長設 計、延焼対策設計、誤動作防止設計などの安全設計に十分ご留意ください。 本資料ご利用に際しての留意事項 ・本資料は、お客様が用途に応じた適切な三菱半導体製品をご購入いただくための参考 資料であり、本資料中に記載の技術情報について三菱電機が所有する知的財産権その 他の権利の実施、使用を許諾するものではありません。 ・本資料に記載の製品データ、図、表、プログラム、アルゴリズムその他応用回路例の 使用に起因する損害、第三者所有の権利に対する侵害に関し、三菱電機は責任を負い ません。 ・本資料に記載の製品データ、図、表、プログラム、アルゴリズムその他全ての情報は 本資料発行時点のものであり、三菱電機は、予告なしに、本資料に記載した製品また は仕様を変更することがあります。三菱半導体製品のご購入に当たりましては、事前 に三菱電機または特約店へ最新の情報をご確認頂きますとともに、三菱電機半導体情 報ホームページ（www.MitsubishiElectric.co.jp/semiconductors）などを通じて公開さ れる情報に常にご注意ください。 ・本資料に記載した情報は、正確を期すため、慎重に制作したものですが万一本資料の 記述誤りに起因する損害がお客様に生じた場合には、三菱電機はその責任を負いませ ん。 ・本資料に記載の製品データ、図、表に示す技術的な内容、プログラム及びアルゴリズ ムを流用する場合は、技術内容、プログラム、アルゴリズム単位で評価するだけでな く、システム全体で十分に評価し、お客様の責任において適用可否を判断してくださ い。三菱電機は、適用可否に対する責任は負いません。 ・本資料に記載された製品は、人命にかかわるような状況の下で使用される機器あるい はシステムに用いられることを目的として設計、製造されたものではありません。本 資料に記載の製品を運輸、移動体用、医療用、航空宇宙用、原子力制御用、海底中継 用機器あるいはシステムなど、特殊用途へのご利用をご検討の際には、三菱電機また は特約店へご照会ください。 ・本資料の転載、複製については、文書による三菱電機の事前の承諾が必要です。 ・本資料に関し詳細についてのお問い合わせ、その他お気付きの点がございましたら三 菱電機または特約店までご照会ください。
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