TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R12HP4 IHM-BModulmitsoftschaltendemTrench-IGBT4 IHM-Bmodulewithsoft-switchingTrench-IGBT4 VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1200V IC nom = 1600A / ICRM = 3200A TypischeAnwendungen • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe • Windgeneratoren TypicalApplications • HighPowerConverters • MotorDrives • WindTurbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • GehäusemitCTI>400 • HoheLeistungsdichte • IHMBGehäuse MechanicalFeatures • 4kVAC1minInsulation • PackagewithCTI>400 • HighPowerDensity • IHMBHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 ULapproved(E83335) 1 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R12HP4 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 TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 1600 2400 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 3200 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 9,40 kW Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 1600 A, VGE = 15 V IC = 1600 A, VGE = 15 V IC = 1600 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 60,5 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,70 2,00 2,10 2,05 V V V VGEth 5,1 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 12,5 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,5 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 98,5 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 5,50 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 0,53 0,57 0,58 µs µs µs tr 0,24 0,24 0,24 µs µs µs td off 0,98 1,10 1,10 µs µs µs tf 0,17 0,21 0,23 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 1600 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 1600 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 1600 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 1600 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 1600 A, VCE = 600 V, LS = 54 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 5900 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,5 Ω Tvj = 150°C Eon 175 250 260 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 1600 A, VCE = 600 V, LS = 54 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 2500 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 0,3 Ω Tvj = 150°C Eoff 285 370 385 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 9,75 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 6400 A 16,0 K/kW K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R12HP4 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 1600 A IFRM 3200 A I²t 345 335 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,80 1,75 1,70 2,35 kA²s kA²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 1600 A, VGE = 0 V IF = 1600 A, VGE = 0 V IF = 1600 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 1600 A, - diF/dt = 5900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 640 880 955 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 1600 A, - diF/dt = 5900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 140 275 325 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 1600 A, - diF/dt = 5900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 65,0 125 150 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 11,0 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 26,0 K/kW K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R12HP4 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 32,0 32,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 19,0 19,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 400 min. typ. max. LsCE 9,0 nH RCC'+EE' 0,15 mΩ Tstg -40 150 °C SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 4,25 - 5,75 Nm SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 1,7 - 2,1 Nm M 8,0 - 10 Nm Gewicht Weight G 1300 g preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ1600R12HP4 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 3200 3200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2800 2800 2000 2000 IC [A] 2400 IC [A] 2400 1600 1600 1200 1200 800 800 400 400 0 VGE =19 V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 0,0 0,5 1,0 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=1.5Ω,RGoff=0.3Ω,VCE=600V 3200 1000 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2800 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 900 800 2400 700 2000 IC [A] E [mJ] 600 1600 500 400 1200 300 800 200 400 0 100 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 5 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 3200 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ1600R12HP4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=1600A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 2000 100 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 1800 1600 ZthJC : IGBT 1400 E [mJ] ZthJC [K/kW] 1200 1000 800 10 600 400 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1,1861 12,4793 1,7301 0,5972 τi[s]: 0,001 0,0362 0,1587 3,3483 200 0 0 2 4 6 8 RG [Ω] 10 12 14 1 0,001 16 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=0.3Ω,Tvj=150°C 3600 Ic, Modul IC, Chip 3200 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 3200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2800 2800 2400 2400 2000 IF [A] IC [A] 2000 1600 1600 1200 1200 800 800 400 400 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 6 0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 VF [V] 1,5 1,8 2,1 2,4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ1600R12HP4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.5Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=1600A,VCE=600V 200 180 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 180 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 160 160 140 140 120 E [mJ] E [mJ] 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 400 800 0 1200 1600 2000 2400 2800 3200 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 100 ZthJC [K/kW] ZthJC : Diode 10 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 2,1852 3,4602 18,8106 1,2263 τi[s]: 0,0004 0,0079 0,039 0,8169 1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 10 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 7 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 RG [Ω] 12,0 14,0 16,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R12HP4 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1600R12HP4 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:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 9