TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R06W1E3 EasyPACKModulmitTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3DiodeundNTC EasyPACKmodulewithTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diodeandNTC J VCES = 600V IC nom = 50A / ICRM = 100A TypischeAnwendungen • Hilfsumrichter • InduktivesErwärmenundSchweißen • Servoumrichter • USV-Systeme TypicalApplications • AuxiliaryInverters • InductiveHeatingandWelding • ServoDrives • UPSSystems ElektrischeEigenschaften • NiederinduktivesDesign • NiedrigeSchaltverluste • TrenchIGBT3 • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • Lowinductivedesign • LowSwitchingLosses • TrenchIGBT3 • LowVCEsat MechanischeEigenschaften • Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand • KompaktesDesign • Lötverbindungstechnik • Robuste Montage durch integrierte Befestigungsklammern MechanicalFeatures • Al2O3SubstratewithLowThermalResistance • Compactdesign • SolderContactTechnology • Rugged mounting due to integrated mounting clamps ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 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 F4-50R06W1E3 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 600 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 80°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 50 75 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 100 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175 Ptot 225 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 50 A, VGE = 15 V IC = 50 A, VGE = 15 V IC = 50 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 0,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,45 1,60 1,70 1,90 V V V VGEth 4,9 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 0,50 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,0 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 3,10 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,095 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 600 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 1,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA td on 0,023 0,023 0,023 µs µs µs tr 0,015 0,018 0,02 µs µs µs td off 0,20 0,22 0,23 µs µs µs tf 0,10 0,13 0,14 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 8,2 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 8,2 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 8,2 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 8,2 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 50 A, VCE = 300 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 2600 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 8,2 Ω Tvj = 150°C Eon 0,46 0,56 0,65 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 50 A, VCE = 300 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 8,2 Ω Tvj = 150°C Eoff 1,20 1,50 1,60 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 350 250 A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 0,60 0,66 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,70 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 2 tP ≤ 8 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 6 µs, Tvj = 150°C 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R06W1E3 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 600 V IF 50 A IFRM 100 A I²t 370 330 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 50 A, VGE = 0 V IF = 50 A, VGE = 0 V IF = 50 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 50 A, - diF/dt = 2600 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 60,0 68,0 72,0 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 50 A, - diF/dt = 2600 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 2,10 3,40 3,95 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 50 A, - diF/dt = 2600 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 0,42 0,71 0,83 mJ mJ mJ RthJC 0,80 0,90 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,70 K/W 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 proDiode/perdiode V V V °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:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R06W1E3 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3 Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 11,5 6,3 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 10,0 5,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 VISOL kV 2,5 min. typ. max. LsCE 20 nH RCC'+EE' 8,00 mΩ Tstg -40 125 °C Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder mountig force per clamp F 20 - 50 N Gewicht Weight G 24 g Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 30 A effektiv pro Anschlusspin begrenzt. The current under continuous operation is limited to 30 A rms per connector pin. preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 100 100 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0,0 0,5 1,0 VGE = 19 V VGE = 17 V VGE = 15 V VGE = 13 V VGE = 11 V VGE = 9 V 90 IC [A] IC [A] 90 1,5 VCE [V] 2,0 2,5 0 3,0 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 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 VCE [V] SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=8.2Ω,RGoff=8.2Ω,VCE=300V 100 3,0 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 90 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 2,5 80 70 2,0 E [mJ] IC [A] 60 50 1,5 40 1,0 30 20 0,5 10 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0,0 12 preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 5 0 10 20 30 40 50 60 IC [A] 70 80 90 100 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=50A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJH=f(t) 6,0 10 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 5,5 5,0 ZthJH : IGBT 4,5 4,0 1 ZthJH [K/W] E [mJ] 3,5 3,0 2,5 2,0 0,1 1,5 1,0 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,074 0,173 0,526 0,527 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,5 0,0 0 10 20 30 40 50 RG [Ω] 60 70 80 0,01 0,0001 90 0,1 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 100 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 90 90 80 80 70 70 60 60 IF [A] IC [A] 0,01 t [s] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=8.2Ω,Tvj=150°C 110 IC, Modul IC, Chip 100 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0,001 0 200 400 VCE [V] 600 0 800 0,0 0,4 0,8 1,2 VF [V] preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 6 1,6 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=8.2Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=50A,VCE=300V 1,4 1,2 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 1,3 1,2 1,0 1,1 0,9 1,0 0,8 0,9 0,7 E [mJ] E [mJ] 0,8 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 1,1 0 10 20 30 40 50 60 IF [A] 70 80 90 0,0 100 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJH=f(t) 0 10 20 30 40 50 RG [Ω] 60 70 80 90 140 160 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 10 100000 ZthJH : Diode Rtyp 10000 R[Ω] ZthJH [K/W] 1 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,123 0,264 0,594 0,468 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,01 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 100 10 t [s] preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R06W1E3 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines Infineon preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R06W1E3 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:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 9