MG150J2YS50

El MG150J2YS50 de Toshiba / Mitsubishi (distribuido y referenciado en diseño industrial como módulo semiconductor de potencia N-Channel) es un módulo de transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) en configuración de medio puente de 2 ramas (Half-Bridge / 2-Pack Dual IGBT Power Module), perteneciente a la familia de módulos de potencia de conmutación rápida para electrónica de potencia, diseñado para la modulación de ancho de pulso (PWM) y maniobra de cargas inductivas en etapas inversoras de variadores de frecuencia (VFD), servodrives, sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS), fuentes conmutadas de alta potencia y controladores de tracción eléctrica.

Construido en un bastidor plano termoplástico compacto con placa base metálica aislada galvánicamente (Isolated Baseplate) hasta 2,500 VAC y grado de protección IP00, incorpora dos transistores IGBT de canal N en cascada con diodos de libre circulación en antiparalelo de recuperación rápida y suave (Fast Recovery Free-Wheeling Diodes). Opera con una tensión asignada colector-emisor (VCES) de 600 V, una corriente continua de colector (IC) de 150 A a nivel nominal (con picos transitorios ICM de hasta 300 A), presentando alta impedancia de entrada por compuerta MOS, baja tensión de saturación colector-emisor, terminales de control de inserción rápida tipo Faston/pin y terminales de potencia principales roscados mediante tornillería M5.

Specs

Fabricante: Toshiba Corporation / Mitsubishi Electric (Módulos de potencia compatibles)

Modelo / Referencia: MG150J2YS50

Código de Producto / UNSPSC: 32111700 / 32111705 (Módulos IGBT de potencia / Dual IGBT Modules)

Familia / Serie: Serie 2YS (Dual Half-Bridge IGBT Modules)

Tipo de Componente: Módulo IGBT de 2 transistores en medio puente (Half-Bridge / 2U)

Tipo de Montaje: Fijación mediante 2 tornillos métricos M5 o M6 sobre disipador térmico con pasta conductora

Asignación de Pines / Terminales (Pinout)

Tipo de Conector / Regleta: Terminales principales de potencia de métrica roscada M5 y pines/lengüetas auxiliares tipo Faston de 2.8 mm / terminales de soldadura para compuertas y emisores Kelvin

Distribución de Pines / Bornes (Configuración en medio puente 2U):

Terminales de Potencia Principales:

Terminal C1: Colector del transistor superior (conexión al polo positivo +DC Bus)

Terminal C2E1: Punto medio del medio puente (colector del IGBT 2 y emisor del IGBT 1 - Salida AC / Fase)

Terminal E2: Emisor del transistor inferior (conexión al polo negativo -DC Bus)

Terminales Auxiliares de Puerta y Control:

Terminal G1: Entrada de compuerta del transistor superior (Gate 1)

Terminal E1: Emisor Kelvin auxiliar de referencia para disparo del IGBT superior

Terminal G2: Entrada de compuerta del transistor inferior (Gate 2)

Terminal E2: Emisor Kelvin auxiliar de referencia para disparo del IGBT inferior

Chasis:

Placa Base Metálica: Aislada eléctricamente de los electrodos activos (aislamiento a 2,500 VAC)

Desglose de la Nomenclatura

MG: Identificador de módulo semiconductor de potencia con transistores IGBT (Molded Gate)

150: Corriente continua nominal de colector asignada: 150 A

J: Nivel de tensión nominal colector-emisor asignada (código para 600 V)

2YS: Topología de circuito interno: Medio puente con dos elementos IGBT en serie y diodos FWDi (Half-Bridge)

50: Código de generación tecnológica del silicio, diseño de encapsulado y velocidad de conmutación

Especificaciones de Entrada y Bloqueo (Valores Máximos Absolutos)

Tensión Colector-Emisor (VCES): 600 V (con VGE = 0 V)

Tensión Puerta-Emisor (VGES): ±20 V

Corriente Continua de Colector (IC): 150 A (a Tc = 25 °C / 80 °C según disipación)

Corriente de Colector de Pico Repetitiva (ICM): 300 A (tc = 1 ms)

Potencia de Disipación de Colector (PC): Aprox. 500 W a 600 W por elemento (a Tc = 25 °C)

Especificaciones Eléctricas de Operación y Conducción

Tensión de Saturación Colector-Emisor (VCE(sat)):

Típica: 2.1 V a 2.4 V (a IC = 150 A, VGE = 15 V, Tj = 25 °C)

Máxima: 2.7 V

Tensión de Umbral de Puerta (VGE(th)): 5.0 V a 8.0 V (a IC = 150 mA, VCE = 5 V)

Corriente de Fuga Colector-Emisor (ICES): Menor o igual a 1.0 mA (a VCES = 600 V, VGE = 0 V)

Corriente de Fuga Puerta-Emisor (IGES): Menor o igual a 200 nA (a VGES = ±20 V)

Capacidad de Entrada (Cies): Aprox. 15 nF a 18 nF

Parámetros Dinámicos y Diodos FWDi

Tiempos de Conmutación (Carga Inductiva):

Tiempo de encendido (ton): Aprox. 0.2 µs a 0.4 µs

Tiempo de subida (tr): Aprox. 0.1 µs a 0.2 µs

Tiempo de apagado (toff): Aprox. 0.6 µs a 1.0 µs

Tiempo de caída (tf): Aprox. 0.15 µs a 0.3 µs

Corriente Continua del Diodo (IF): 150 A

Corriente de Pico del Diodo (IFM): 300 A

Caída de Tensión Directa del Diodo (VF): Menor o igual a 2.3 V a 2.5 V (a IF = 150 A)

Tiempo de Recuperación Inverso (trr): Aprox. 150 ns a 250 ns

Construcción Mecánica y Dimensiones

Tamaño de Bastidor / Formato: Encapsulado rectangular plano estándar de 2 elementos

Dimensiones Físicas: Aprox. 93.0 mm a 95.0 mm (longitud) x 34.0 mm a 36.0 mm (anchura) x 30.0 mm (altura con terminales)

Distancia entre Orificios de Montaje: Aprox. 80.0 mm (2 taladros pasantes para tornillos M5 / M6)

Materiales:

Placa Base: Cobre con recubrimiento galvánico de níquel para óptima transferencia de calor

Carcasa: Termoplástico técnico de ingeniería retardante de llama (UL 94V-0)

Relleno: Gel de silicona rígido de alto aislamiento dieléctrico

Pares de Apriete Recomendados:

Fijación a disipador: 2.5 N·m a 3.5 N·m

Terminales de potencia roscados M5: 2.5 N·m a 3.0 N·m

Resistencia Térmica Unión a Carcasa (Rth(j-c)): Aprox. 0.21 °C/W a 0.25 °C/W por elemento IGBT

Peso Aproximado: Aprox. 180 g a 220 g

Condiciones Ambientales y Seguridad

Temperatura de Operación de la Unión (Tj): -40 °C a +150 °C

Temperatura de Almacenamiento (Tstg): -40 °C a +125 °C

Tensión de Aislamiento Galvánico (Visol): 2,500 VAC (50/60 Hz durante 1 minuto entre terminales y base metálica)

Grado de Protección: IP00 (diseñado para instalación interior en armarios o convertidores cerrados)

Normativas y Homologaciones: Homologación UL Recognized (componente de electrónica de potencia), marcado CE y cumplimiento con directiva RoHS

Rama de conmutación en inversores trifásicos (mediante la integración de 3 módulos MG150J2YS50) para control de motores AC y servomotores.

Chopper de frenado dinámico y reguladores elevadores/reductores (DC-DC) en el bus de continua de convertidores.

Etapas de salida en sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) de media y alta capacidad.

Fuentes de alimentación conmutadas para equipos industriales de corte por plasma y máquinas de soldadura.

Controladores de potencia para calentamiento inductivo y generadores solares fotovoltaicos.