TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 PrimePACK™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundNTC PrimePACK™3modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandNTC VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1700V IC nom = 1400A / ICRM = 2800A TypischeAnwendungen • 3-Level-Applikationen • Hilfsumrichter • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe • Windgeneratoren TypicalApplications • 3-Level-Applications • AuxiliaryInverters • HighPowerConverters • MotorDrives • WindTurbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • GroßeDC-Festigkeit • HoheStromdichte • NiedrigeSchaltverluste • NiedrigesVCEsat • Tvjop=150°C ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • HighDCStability • HighCurrentDensity • LowSwitchingLosses • LowVCEsat • Tvjop=150°C MechanischeEigenschaften • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit • HoheLeistungsdichte • Kupferbodenplatte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • PackagewithCTI>400 • HighCreepageandClearanceDistances • HighPowerandThermalCyclingCapability • HighPowerDensity • CopperBasePlate • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 1 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1700 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100°C, Tvj max = 175°C IC nom 1400 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 2800 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 9,55 kW Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 1400 A, VGE = 15 V IC = 1400 A, VGE = 15 V IC = 1400 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 50,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,75 2,10 2,20 2,20 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG 13,5 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,6 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 110 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 3,60 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1700 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 0,84 0,88 0,89 µs µs µs tr 0,13 0,14 0,14 µs µs µs td off 1,15 1,35 1,40 µs µs µs tf 0,50 0,77 0,79 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 0,47 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 0,47 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 0,68 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 1400 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 0,68 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 1400 A, VCE = 900 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 9500 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 0,47 Ω Tvj = 150°C Eon 340 500 560 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 1400 A, VCE = 900 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 2500 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 0,68 Ω Tvj = 150°C Eoff 440 625 650 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 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 11,5 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 5600 A 15,5 K/kW K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 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 Spitzenverlustleistung Maximumpowerdissipation Tvj = 125°C VRRM 1700 V IF 1400 A IFRM 2800 A I²t 200 kA²s PRQM 1400 kW CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,75 1,80 1,80 2,45 Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 1400 A, VGE = 0 V IF = 1400 A, VGE = 0 V IF = 1400 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 1400 A, - diF/dt = 10000 A/µs (Tvj=150°C)Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 1500 1650 1700 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 1400 A, - diF/dt = 10000 A/µs (Tvj=150°C)Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 345 585 650 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 1400 A, - diF/dt = 10000 A/µs (Tvj=150°C)Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 195 345 385 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 11,5 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 32,5 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:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 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. max. LsCE 10 nH RCC'+EE' 0,20 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 1200 g preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R17IP4 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 2800 2800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2600 2400 2400 2000 2000 1800 1800 1600 1600 IC [A] 2200 IC [A] 2200 1400 1400 1200 1200 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 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=0.47Ω,RGoff=0.68Ω,VCE=900V 2800 1200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2600 2400 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 1100 1000 2200 900 2000 800 1800 700 IC [A] E [mJ] 1600 1400 1200 600 500 1000 400 800 300 600 200 400 100 200 0 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V 2600 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 5 0 400 800 1200 1600 IC [A] 2000 2400 2800 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R17IP4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=1400A,VCE=900V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 1700 100 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 1600 1500 1400 ZthJC : IGBT 1300 1200 10 1100 ZthJC [K/kW] E [mJ] 1000 900 800 700 600 1 500 400 300 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1 11,3 2,2 1 τi[s]: 0,001 0,03 0,1 1 200 100 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 RG [Ω] 3,5 4,0 4,5 0,1 0,001 5,0 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=0.68Ω,Tvj=150°C 3200 IC, Modul IC, Chip 2800 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 2800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2600 2400 2200 2400 2000 1800 2000 IF [A] IC [A] 1600 1600 1400 1200 1200 1000 800 800 600 400 400 200 0 0 200 400 600 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 VCE [V] preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R17IP4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=0.47Ω,VCE=900V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=1400A,VCE=900V 500 500 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 400 400 350 350 300 300 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0 400 800 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 450 E [mJ] E [mJ] 450 1200 1600 IF [A] 2000 2400 0 2800 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 RG [Ω] 3,5 4,0 4,5 5,0 SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA) safeoperationareaDiode,Inverter(SOA) IR=f(VR) Tvj=150°C 100 3200 ZthJC : Diode IR, Modul 2800 2400 IR [A] ZthJC [K/kW] 2000 10 1600 1200 800 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 2,168 2,763 25,89 1,774 τi[s]: 0,000661 0,00685 0,0417 2,07 1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 400 0 10 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 7 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 VR [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FF1400R17IP4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 100000 Rtyp R[Ω] 10000 1000 100 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 9 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF1400R17IP4 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:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:2.4 10