DCB steht für Direct Copper Bonding. Bei diesem Verfahren wird das Halbleiterelement direkt auf ein spezielles Keramiksubstrat (Aluminiumoxidkeramik oder Aluminiumnitrid) aufgebracht, das mit Kupfer direkt beschichtet ist.
Welche Vorteile bietet das DCB-Verfahren?
Die Keramik besitzt eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und elektrische Isolation zur Bodenplatte des Halbleiterrelais. Dadurch wird gewährleistet, dass die im Halbleiterrelais entstehende Wärme optimal an die Umgebung (Kühlkörper, Hutschiene) abgeleitet wird. Besonders für temperaturkritische Anwendungen ist dieser Punkt sehr wichtig. Dies schont den Halbleiter und verleiht ihm eine längere Lebensdauer.
Was ist bei der Installation von mehreren Halbleiterrelais zu beachten?
Der maximal schaltbare Strom von eng aneinander montierten Halbleiterrelais und -schützen kann auf Grund der abgegebenen Wärme und der Umgebungstemperatur schwanken. Daher sind bei der Montage mehrerer Halbleiterrelais und –schütze folgende Punkte zu beachten:
Nennstrom der Anwendung
Umgebungstemperatur
zur Verfügung stehender Platz
seitlicher Mindestabstand von 10 mm zum nächsten Schütz
horizontaler Mindestabstand zum Kabelkanal von 20 mm
Wie wird bei Dold-Halbleiterrelais und –schützen die Wärmeableitung geregelt?
Die Wärmeabfuhr wird zum einen durch die DCB-Technologie und zum anderen durch Kühlkörper sichergestellt. Um die Sperrschichttemperatur des Halbleiters unter den zulässigen 120° C zu halten, muss ein entsprechend dimensionierter Kühlkörper verwendet werden. Zusätzlich optimiert die Verwendung einer Wärmeleitpaste zwischen Bodenplatte des Relais und Kühlkörper die Wärmeableitung.
Wie kann die Temperatur der Halbleiterrelais (z.B. PH-Serie) und –schütze (z.B. BF-Serie) überwacht werden?
Dold-Halbleiterschütze sind mit einer integrierten Temperaturüberwachung ausgestattet. Sie schaltet die Leistungshalbleiter bei Erreichen einer bestimmten Temperatur ab und aktiviert einen Meldeausgang, wahlweise mit Speicherverhalten. Unsere Halbleiterrelais können ebenfalls mit einem Temperaturbegrenzungsschalter ausgerüstet werden. Dieser kann in die hierfür vorgesehene Tasche an der Unterseite des Halbleiterrelais eingeschoben werden und öffnet bei Erreichen einer definierten Kühlkörpertemperatur den Lastkreis. Zur Auswahl des geeigneten Kühlkörpers stehen Ihnen in den Datenblättern entsprechende Tabellen zur Verfügung.
Wie werden Dold-Halbleiterrelais und –schütze vor Überspannung geschützt?
Durch einen eingebauten Überspannungsschutz in Form eines MetalloxidVaristors. Bei einer unzulässigen Spannungsspitze wird sein Widerstand fast verzögerungsfrei klein und er leitet die Ladung zuverlässig ab. Dadurch werden die Leistungshalbleiter effektiv und kostengünstig vor Schäden bewahrt.
Warum verwenden wir bei unseren Halbleiterrelais und –schützen nur Thyristoren und keine Triacs?
Ein Triac entspricht im Wesentlichen zwei antiparallel geschalteten Thyristoren. Bei der Verwendung von Thyristoren wird im Vergleich zu einem Triac jedoch die doppelte Leitungsfläche benötigt, was wiederum die Wärmeableitung verbessert. Ebenso besitzen Thyristoren bessere Werte bei der kritischen dynamischen Spannungssteilheit [du/dt], der Stromsteilheit [di/dt] und des Grenzlastintegrals [I²t]. Deshalb eignen sich Dold Halbleiterrelais mit Thyristoren für alle anspruchsvollen Anwendungen.
Was bedeutet nullspannungsschaltend?
Alle Dold StandardHalbleiterrelais und –schütze sind als Nullspannungsschalter ausgelegt. Beim Anlegen einer Steuerspannung geschieht dabei das Schalten des Halbleiterrelais im Nulldurchgang der sinusförmigen Wechselspannung des Netzes. Somit werden elektromagnetische Störungen minimiert. Zusätzlich werden auf diese Weise zu hohe Einschaltströme bei ohmschen Lasten mit Kaltleiter- Verhalten begrenzt.
Was bedeutet Grenzlastintegral?
Thyristorschaltungen müssen zum Schutz vor Kurzschlussströmen durch eine superflinke Sicherung abgesichert werden. Das Grenzlastintegral gibt dabei an, wie hoch die durch einen Kurzschluss hervorgerufene Wärmelast am Halbleiterelement sein darf. Daher muss das Grenzlastintegral I²t der Sicherung geringer sein als das Grenzlastintegral des Halbleiterelements, um die Thyristorschaltung effektiv zu schützen. Durch eine besondere Auslegung der Leistungshalbleiter kann bei bestimmten Halbleiterschützen auf die superflinke Sicherung verzichtet werden. Hier genügt ein normaler Leitungsschutzschalter.
