ABB 5SHY4045L0003 3BHB021400 | 1700V高压IGBT功率模块

描述

产品概述

在中高压工业变流领域，IGBT功率模块是决定设备效率与可靠性的核心部件，ABB 5SHY4045L0003 3BHB021400依托ABB在功率半导体领域的尖端技术，成为风电、光伏、工业传动等行业的优选模块。作为5SHY系列的主力型号，该模块并非普通的开关器件，而是集成了IGBT芯片、续流二极管、温度传感器与压接电极的一体化功率单元，其核心定位是为1700V等级的变流系统提供高效、可靠的功率转换，兼具低损耗、高耐压、长寿命等优势。

设计团队针对高压变流场景的功率密度与散热需求，采用了第六代IGBT芯片技术与PressFIT压接封装工艺，在确保1700V/450A额定输出的同时，大幅降低了模块的寄生电感与导通损耗。ABB 5SHY4045L0003 3BHB021400的核心功能是接收控制单元的PWM信号，通过IGBT芯片的高频通断实现直流电压的逆变成交流或交流电压的整流成直流，续流二极管则为感性负载提供续流回路，温度传感器实时监测芯片温度确保安全运行。无论是新建变流系统的功率单元配置，还是老旧模块的升级替换，该产品都能凭借标准化的封装尺寸与电气参数，快速融入现有系统架构，提升变流设备的效率与可靠性。

技术规格

产品型号：ABB 5SHY4045L0003 3BHB021400

制造商：ABB Power Semiconductors

产品类型：高压IGBT功率模块

所属系列：5SHY系列（PressFIT封装）

IGBT芯片技术：第六代场截止型IGBT（FS IGBT）

额定参数：

-额定集电极-发射极电压（Vce）：1700V

-额定集电极电流（Ic）：450A（Tc=85°C），300A（Tc=125°C）

-额定浪涌电流（Icsm）：1200A（10ms）

-续流二极管额定电流（If）：450A（Tc=85°C）

电气特性（25°C环境）：

-IGBT导通压降（Vce(sat)）：≤1.8V（Ic=450A）

-续流二极管正向压降（Vf）：≤1.7V（If=450A）

-IGBT开关损耗（Eon）：≤150mJ（Vce=1200V，Ic=450A）

-IGBT关断损耗（Eoff）：≤120mJ（Vce=1200V，Ic=450A）

-输入电容（Cies）：≤30nF

封装与散热：

-封装形式：PressFIT 2针脚压接封装，符合ABB标准尺寸

-模块尺寸：190mm×140mm×35mm（长×宽×高）

-基板材质：AlN陶瓷覆铜基板（DBC）

-热阻（Rth(j-c)）：≤0.08K/W（IGBT芯片到基板）

工作环境：

-结温范围（Tj）：-40°C至+150°C

-存储温度范围：-40°C至+125°C

-相对湿度：5%至95%（非冷凝）

保护功能：内置NTC温度传感器（10kΩ 25°C），支持过温保护

认证资质：UL 1557、IEC 60747-9、CE

主要特点和优势

中高压变流系统对IGBT模块的核心需求是“高效低耗、高可靠性、易集成”，ABB 5SHY4045L0003 3BHB021400从芯片技术到封装设计全面贴合这一需求。其采用的第六代FS IGBT芯片，通过优化的场截止结构，将导通压降降低至1.8V以下，同时开关损耗较上一代产品降低20%，这一特性在风电变流器、光伏逆变器等大功率设备中尤为重要，能直接提升系统的能量转换效率，降低运行能耗。

*PressFIT压接封装优势：采用无焊料压接连接技术，相比传统焊接封装，接触电阻更稳定（≤50μΩ），且能有效吸收功率循环过程中的热应力，将模块的功率循环寿命提升至100万次以上（ΔTj=60K）；压接结构便于模块的快速拆卸与更换，降低维护成本与停机时间。

*高耐压与抗浪涌能力：1700V的额定耐压值预留了充足的电压安全裕量，可适应电网电压波动场景；1200A的浪涌电流承受能力，能有效抵御变流系统启动或负载突变时的电流冲击，避免模块因过流损坏。

*高效散热设计：采用AlN陶瓷覆铜基板，其热导率高达170W/(m·K)，较传统Al2O3基板提升3倍以上，配合优化的芯片布局，使模块热阻低至0.08K/W，确保450A额定电流下芯片结温稳定控制在125°C以内，适应高功率密度变流设备的散热需求。

*完善的保护机制：内置的NTC温度传感器可实时反馈芯片温度，配合控制器实现过温保护（当Tj≥150°C时触发保护）；IGBT芯片本身具备短路耐受能力（10μs内承受6倍额定电流），同时续流二极管采用软恢复设计，降低反向恢复损耗与电磁干扰。

*系统兼容性强：标准化的PressFIT封装尺寸与电气接口，可直接替换ABB 5SHY系列同规格老旧模块，无需修改变流柜的结构设计；支持与ABB AC800M控制器、PM864功率控制器等配套使用，实现精准的PWM控制与状态监测。

The ABB 5SHY4045L0003 3BHB021400 is a high-voltage IGBT power module designed for medium and high-voltage converter systems,integrating the 6th generation field-stop IGBT chip,freewheeling diode,temperature sensor,and PressFIT packaging technology to deliver efficient and reliable power conversion.As a core component of ABB’s power semiconductor solutions,it is widely used in wind power converters,photovoltaic inverters,industrial drives,and other high-power applications.

With a rated voltage of 1700V and rated current of 450A,the module features low on-state voltage(≤1.8V)and reduced switching losses(Eon≤150mJ,Eoff≤120mJ),significantly improving the energy conversion efficiency of converter systems.The PressFIT solder-free packaging technology ensures stable contact resistance and excellent thermal cycle performance,with a power cycling life of over 1 million cycles(ΔTj=60K),minimizing maintenance requirements.

Equipped with an AlN ceramic substrate(thermal conductivity 170W/(m·K))and built-in NTC temperature sensor,the module offers efficient heat dissipation and comprehensive over-temperature protection.Its high surge current capacity(1200A/10ms)and robust voltage withstand capability ensure reliable operation under grid fluctuations and load transients.Compatible with standard converter system interfaces,the ABB 5SHY4045L0003 3BHB021400 is an ideal choice for high-performance medium and high-voltage power conversion applications.

应用领域

中高压变流系统的效率与可靠性直接依赖于IGBT模块的性能，ABB 5SHY4045L0003 3BHB021400凭借其高效低耗、高可靠性的特性，在多个关键行业的变流设备中承担核心功率转换任务。在风电行业，它用于风电机组的变流器中，实现风能到电能的高效转换；在工业传动领域，可驱动高压电机实现精准调速。

*风电行业：在2.5MW-5MW风电机组的全功率变流器中，作为网侧与机侧变流单元的核心模块，450A的额定电流与1700V的耐压值完美匹配风电变流需求；低开关损耗特性使变流器效率提升至98.5%以上，增加风电发电量；PressFIT封装的长寿命设计，适应风电设备20年的服役周期要求。

光伏行业：在1500V光伏逆变器中，用于DC-AC逆变环节，模块的高耐压特性适配1500V光伏系统的高直流电压，减少光伏组件的串并联数量，降低系统成本；高效的能量转换能力，确保逆变器在不同光照条件下都能保持高发电效率。

工业传动行业：在高压电机变频器（3kV-6kV）中，用于驱动钢铁厂的轧钢电机、水泥厂的回转窑电机等大功率负载，模块的高频开关特性（支持20kHz PWM频率）实现电机的平滑调速，提升生产工艺精度；过温、过流保护功能，避免电机故障对变流器的损坏。

电力电子行业：在动态无功补偿装置（SVG）中，作为功率转换核心，通过IGBT的高频通断产生与电网同频同相的无功电流，补偿电网无功功率，稳定电网电压；1700V的耐压值适配中压电网需求，450A的输出电流可满足中等容量SVG的功率要求。

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