FF600R12IP4 Data Sheet (1.7 MB, EN/DE)

TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF600R12IP4
PrimePACK™2ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC
PrimePACK™2modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 600A / ICRM = 1200A
TypischeAnwendungen
• Hilfsumrichter
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• Traktionsumrichter
• USV-Systeme
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• AuxiliaryInverters
• HighPowerConverters
• MotorDrives
• TractionDrives
• UPSSystems
• WindTurbines
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• GroßeDC-Festigkeit
• Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender
Kurzschlussstrom
• SehrgroßeRobustheit
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
• NiedrigesVCEsat
ElectricalFeatures
• ExtendedOperationTemperatureTvjop
• HighDCStability
• High Short Circuit Capability, Self Limiting Short
CircuitCurrent
• UnbeatableRobustness
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
• LowVCEsat
MechanischeEigenschaften
• 4kVAC1minIsolationsfestigkeit
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit
• HoheLeistungsdichte
• SubstratfürkleinenthermischenWiderstand
MechanicalFeatures
• 4kVAC1minInsulation
• PackagewithCTI>400
• HighCreepageandClearanceDistances
• HighPowerandThermalCyclingCapability
• HighPowerDensity
• SubstrateforLowThermalResistance
BarcodeCode128
ContentoftheCode
Digit
ModuleSerialNumber
ModuleMaterialNumber
ProductionOrderNumber
Datecode(ProductionYear)
Datecode(ProductionWeek)
1-5
6-11
12-19
20-21
22-23
ModuleLabelCode
DMX-Code
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.4
1
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF600R12IP4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 100°C, Tvj max = 175°C
IC nom 600
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
1200
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
3,35
kW
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 600 A, VGE = 15 V
IC = 600 A, VGE = 15 V
IC = 600 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 23,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
typ.
max.
1,70
2,00
2,10
2,05
V
V
V
VGEth
5,0
5,8
6,5
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
4,40
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,8
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
37,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
2,05
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
5,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
td on
0,21
0,24
0,24
µs
µs
µs
tr
0,12
0,12
0,13
µs
µs
µs
td off
0,70
0,80
0,85
µs
µs
µs
tf
0,15
0,20
0,20
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 600 A, VCE = 600 V, LS = 45 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 3800 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 2,2 Ω
Tvj = 150°C
Eon
52,0
77,0
83,0
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 600 A, VCE = 600 V, LS = 45 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3100 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 2,2 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
81,0
105
115
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
14,0
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.4
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
2400
A
45,0 K/kW
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF600R12IP4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
Tvj = 25°C
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent
tP = 1 ms
Grenzlastintegral
I²t-value
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C
VRRM 1200
V
IF
600
A
IFRM
1200
A
I²t
51,0
49,0
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,80
1,75
1,70
2,20
kA²s
kA²s
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 600 A, VGE = 0 V
IF = 600 A, VGE = 0 V
IF = 600 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 600 A, - diF/dt = 3800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
350
430
440
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 600 A, - diF/dt = 3800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
60,0
110
120
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 600 A, - diF/dt = 3800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
25,0
42,0
50,0
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
24,0
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
150
min.
typ.
max.
R25
5,00
kΩ
∆R/R
-5
5
%
P25
20,0
mW
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
V
V
V
75,0 K/kW
K/kW
°C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Nennwiderstand
Ratedresistance
TC = 25°C
AbweichungvonR100
DeviationofR100
TC = 100°C, R100 = 493 Ω
Verlustleistung
Powerdissipation
TC = 25°C
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/50
3375
K
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/80
3411
K
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/100
3433
K
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.4
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF600R12IP4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Kriechstrecke
Creepagedistance
VISOL 4,0
kV
Cu
Al2O3
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
33,0
33,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
19,0
19,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 400
min.
typ.
RthCH
4,50
LsCE
18
nH
RCC'+EE'
0,30
mΩ
Tstg
-40
150
°C
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
1,8
-
2,1
Nm
M
8,0
-
10
Nm
Gewicht
Weight
G
825
g
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.4
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
4
max.
K/kW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF600R12IP4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
1200
1200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1100
900
900
800
800
700
700
IC [A]
1000
IC [A]
1000
600
600
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0,0
0,5
1,0
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
1100
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
0
3,5
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=2.2Ω,RGoff=2.2Ω,VCE=600V
1200
240
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1100
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
210
1000
900
180
800
150
E [mJ]
IC [A]
700
600
120
500
90
400
300
60
200
30
100
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0
12
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.4
5
0
120 240 360 480 600 720 840 960 1080 1200
IC [A]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF600R12IP4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=600A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
180
100
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
160
ZthJC : IGBT
140
10
E [mJ]
ZthJC [K/kW]
120
100
1
80
60
40
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 1,8
9,1
30,5 3,6
τi[s]:
0,0008 0,013 0,05 0,6
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
0,1
0,001
6,0
0,01
0,1
t [s]
RG [Ω]
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=2.2Ω,Tvj=150°C
2000
IC, Modul
IC, Chip
1800
1200
840
1200
720
IF [A]
IC [A]
1400
1000
600
800
480
600
360
400
240
200
120
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1080
960
0
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
1600
0
1
0
1400
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.4
6
0,0
0,5
1,0
1,5
VF [V]
2,0
2,5
3,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF600R12IP4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=2.2Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=600A,VCE=600V
80
80
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
70
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
70
60
60
E [mJ]
E [mJ]
50
40
50
30
40
20
30
10
0
0
150
300
450
600
IF [A]
750
900
20
1050 1200
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
RG [Ω]
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
100
100000
ZthJC : Diode
Rtyp
10000
R[Ω]
ZthJC [K/kW]
10
1
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 6,4
17,8 49,6 1,2
τi[s]:
0,0008 0,013 0,05 0,6
0,1
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.4
7
0
20
40
60
80
100
TC [°C]
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF600R12IP4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.4
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF600R12IP4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Nutzungsbedingungen
DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung
derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese
AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen.
IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine
solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien
jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und
MontagehinweisendesModulssindzubeachten.
SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine
spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin
Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit.
AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin
diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung.
SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden
Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle
-diegemeinsameDurchführungeinesRisiko-undQualitätsassessments;
-denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen;
-diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund
gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen.
Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben.
InhaltlicheÄnderungendiesesProduktdatenblattsbleibenvorbehalten.
Terms&Conditionsofusage
Thedatacontainedinthisproductdatasheetisexclusivelyintendedfortechnicallytrainedstaff.Youandyourtechnicaldepartmentswill
havetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductdatawithrespecttosuch
application.
Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyisgranted
exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits
characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered.
Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof
ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).Forthosethatarespecifically
interestedwemayprovideapplicationnotes.
Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe
salesoffice,whichisresponsibleforyou.
ShouldyouintendtousetheProductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,pleasenotify.Please
note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend
-toperformjointRiskandQualityAssessments;
-theconclusionofQualityAgreements;
-toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon
therealizationofanysuchmeasures.
Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers.
Changesofthisproductdatasheetarereserved.
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.4
9