Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FD 800 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Tj = 25°C Tj = -25°C VCES Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current TC = 80°C TC = 25 °C IC,nom. 800 A IC 1300 A Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current tP = 1 ms, TC = 80°C ICRM 1600 A Gesamt-Verlustleistung total power dissipation TC=25°C, Transistor Ptot 9,6 kW VGES +/- 20V V IF 800 A IFRM 1600 A I2t 222.200 A2s Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Dauergleichstrom DC forward current V 3300 3300 V Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. Current tP = 1 ms Grenzlastintegral der Diode I2t - value, Diode VR = 0V, tp = 10ms, TVj = 125°C Spitzenverlustleistung der Diode maximum power dissipation diode Tj = 125°C PRQM 800 kW Isolations-Prüfspannung insulation test voltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 6.000 V Teilentladungs-Aussetzspannung partial discharge extinction voltage RMS, f = 50 Hz, QPD ≤ 10 pC (acc. to IEC 1287) VISOL 2.600 V Charakteristische Werte / Characteristic values min. typ. max. - 3,40 4,25 V - 4,30 5,00 V VGE(th) 4,2 5,1 6,0 V Transistor / Transistor Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage IC = 800 A, VGE = 15V, Tvj = 25°C VCE sat IC = 800 A, VGE = 15V, Tvj = 125°C Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage IC = 80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Eingangskapazität input capacitance f = 1MHz,Tvj = 25°C,VCE = 25V, VGE = 0V Cies - 100 - nF Rückwirkungskapazität reverse transfer capacitance f = 1MHz,Tvj = 25°C,VCE = 25V, VGE = 0V Cres - 5,4 - nF Gateladung gate charge VGE = -15V ... + 15V, VCE = 1800V QG - 15 - µC VCE = 3300V, VGE = 0V, Tvj = 25°C ICES - 0,1 8 mA - 40 100 mA - - 400 nA Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current VCE = 3300V, VGE = 0V, Tvj = 125°C Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25°C prepared by: Jürgen Göttert date of publication : 08.06.99 approved by: Chr. Lübke; 20.07.99 revision: 2 1 (9) IGES Datenblatt FD 800 R 33 KF21 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FD 800 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Charakteristische Werte / Characteristic values min. typ. max. - 370 - ns - 350 - ns - 250 - ns - 270 - ns - 1550 - ns - 1700 - ns - 200 - ns - 200 - ns Eon - 1920 - mWs Eoff - 1020 - mWs ISC - 4000 - A LsCE - 12 25 - nH nH RCC’+EE’ - 0,19 0,34 - mΩ mΩ Transistor / Transistor Einschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn on delay time (inductive load) IC = 800 A, VCC = 1800V VGE = ±15V, RG = 1,8 Ω, CGE = 150nF, Tvj = 25°C td,on VGE = ±15V, RG = 1,8 Ω, CGE = 150nF, Tvj = 125°C Anstiegszeit (induktive Last) rise time (inductive load) IC = 800 A, VCC = 1800V VGE = ±15V, RG = 1,8 Ω, CGE = 150nF, Tvj = 25°C tr VGE = ±15V, RG = 1,8 Ω, CGE = 150nF, Tvj = 125°C Abschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn off delay time (inductive load) IC = 800 A, VCC = 1800V VGE = ±15V, RG = 1,8 Ω, CGE = 150nF, Tvj = 25°C td,off VGE = ±15V, RG = 1,8 Ω, CGE = 150nF, Tvj = 125°C Fallzeit (induktive Last) fall time (inductive load) IC = 800 A, VCC = 1800V VGE = ±15V, RG = 1,8 Ω, CGE = 150nF, Tvj = 25°C tf VGE = ±15V, RG = 1,8 Ω, CGE = 150nF, Tvj = 125°C Einschaltverlustenergie pro Puls turn-on energy loss per pulse Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse Kurzschlußverhalten SC Data IC = 800 A, VCC = 1800V, VGE = 15V RG = 1,8 Ω, CGE = 150 nF, Tvj = 125°C, LS = 40nH IC = 800 A, VCC = 1800V, VGE = 15V RG = 1,8 Ω, CGE = 150 nF, Tvj = 125°C, LS = 40nH tP ≤ 10µsec, VGE ≤ 15V TVj≤125°C, VCC=2500V, VCEmax=VCES -LsCE ·dI/dt Modulinduktivität stray inductance module IGBT (Zweig / arm 1+2 parallel ) Diode (Zweig / arm 3) Modul-Leitungswiderstand, Anschlüsse - Chip lead resistance, terminals - chip T = 25°C, IGBT (Zweig / arm 1+2 parallel ) T = 25°C, Diode (Zweig / arm 3) Charakteristische Werte / Characteristic values min. typ. max. VF - 2,80 3,50 - 2,80 3,50 V IR - 0,01 1,6 mA - 4 20 mA Diode / Diode Durchlaßspannung forward voltage Sperrstrom reverse current Rückstromspitze peak reverse recovery current IF = 800 A, VGE = 0V, Tvj = 25°C IF = 800 A, VGE = 0V, Tvj = 125°C VCE = 3300V, Tvj = 25°C, Zweig / arm 3 VCE = 3300V, Tvj = 125°C, Zweig / arm 3 V IF = 800 A, - diF/dt = 2500 A/µsec VR = 1800V, VGE = -10V, Tvj = 25°C IRM VR = 1800V, VGE = -10V, Tvj = 125°C Sperrverzögerungsladung recovered charge IF = 800 A, - diF/dt = 2500 A/µsec Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy IF = 800 A, - diF/dt = 2500 A/µsec VR = 1800V, VGE = -10V, Tvj = 25°C Qr VR = 1800V, VGE = -10V, Tvj = 125°C VR = 1800V, VGE = -10V, Tvj = 25°C VR = 1800V, VGE = -10V, Tvj = 125°C 2 (9) Erec - 650 - A - 700 - A - 500 - µAs - 900 - µAs - 490 - mWs - 1000 - mWs Datenblatt FD 800 R 33 KF21 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FD 800 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Thermische Eigenschaften / Thermal properties min. typ. max. Innerer Wärmewiderstand Transistor / transistor, DC - - 0,013 thermal resistance, junction to case Diode/Diode, DC, Zweig / arm 1+2 - - 0,026 K/W Diode/Diode, DC, Zweig / arm 3 - - 0,026 K/W RthCK - 0,004 - K/W Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Tvj - - 150 °C Betriebstemperatur operation temperature Top -40 - 125 °C Lagertemperatur storage temperature Tstg -40 - 125 °C Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink pro Modul / per module λPaste = 1 W/m*K / λgrease = 1 W/m*K RthJC K/W Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage case, see appendix Material Modulgrundplatte material of module baseplate AlSiC Innere Isolation internal insulation AlN Kriechstrecke creepage distance 32,2 mm Luftstrecke clearance 19,1 mm CTI comperative tracking index > 400 M1 Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung mounting torque Anzugsdrehmoment f. elektr. Anschlüsse terminal connection torque terminals M4 M2 terminals M8 Gewicht weight G 5 Nm 2 Nm 8 .. 10 Nm 1500 g Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Sie gilt in Verbindung mit den zugehörigen Technischen Erläuterungen. This technical information specifies semiconductor devices but promises no characteristics. It is valid in combination with the belonging technical notes. 3 (9) Datenblatt FD 800 R 33 KF21 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FD 800 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Ausgangskennlinie (typisch) Output characteristic (typical) I C = f (VCE) VGE = 15V 1600 1400 T = 25°C T = 125°C 1200 IC [A] 1000 800 600 400 200 0 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 6,5 7,0 6,0 6,5 7,0 VCE [V] Ausgangskennlinienfeld (typisch) Output characteristic (typical) I C = f (VCE) Tvj = 125°C 1600 1400 VGE = 8V VGE = 9V 1200 VGE = 10V VGE = 12V VGE = 15V IC [A] 1000 VGE = 20V 800 600 400 200 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 VCE [V] 4 (9) Datenblatt FD 800 R 33 KF21 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FD 800 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Übertragungscharakteristik (typisch) Transfer characteristic (typical) I C = f (VGE) VCE = 20V 1600 T = 25°C 1400 T = 125°C 1200 IC [A] 1000 800 600 400 200 0 5 6 7 8 9 10 11 12 13 VGE [V] Durchlaßkennlinie der Inversdiode (typisch) Forward characteristic of inverse diode (typical) I F = f (VF) 1600 Tj = 25°C 1400 Tj = 125°C 1200 IF [A] 1000 800 600 400 200 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 VF [V] 5 (9) Datenblatt FD 800 R 33 KF21 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FD 800 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Schaltverluste (typisch) Switching losses (typical) E on = f (IC) , E off = f (IC) , E rec = f (IC) RG,on = 1,8 Ω, RG,off = 1,8 Ω, CGE = 150 nF, VCE = 1800V, Tj = 125°C 7000 Eon 6000 Eoff Erec E [mJ] 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 IC [A] Schaltverluste (typisch) Switching losses (typical) E on = f (RG) , E off = f (RG) , E rec = f (RG) IC = 800 A , CGE = 150 nF, VCE = 1800V , Tj = 125°C 8000 Eon 7000 Eoff Erec 6000 E [mJ] 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 RG [Ω] 6 (9) Datenblatt FD 800 R 33 KF21 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FD 800 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Sicherer Arbeitsbereich IGBT (RBSOA) Reverse bias safe operation area IGBT (RBSOA) RG,off = 1,8 Ω, CGE = 150 nF Tvj= 125°C 1800 1600 1400 1200 IC [A] 1000 800 IC,Modul IC,Chip 600 400 200 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 VCE [V] Sicherer Arbeitsbereich Diode (SOA) safe operation area Diode (SOA) Tvj= 125°C 1800 1600 1400 1200 IR [A] 1000 800 600 400 200 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 VR [V] 7 (9) Datenblatt FD 800 R 33 KF21 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FD 800 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Transienter Wärmewiderstand Transient thermal impedance Z thJC = f (t) 0,1 Zth:IGBT Zth:Diode ZthJC [K / W] 0,01 0,001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 t [sec] i ri [K/kW] : IGBT τi [sec] : IGBT ri [K/kW] : Diode τi [sec] : Diode 1 2 3 4 2,38 6,49 1,93 2,20 0,0068 0,0642 0,3209 2,0212 4,76 12,98 3,86 4,40 0,0068 0,0642 0,3209 2,0212 8 (9) Datenblatt FD 800 R 33 KF21 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FD 800 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Gehäusemaße / Schaltbild Package outline / Circuit diagram 9 (9) Datenblatt FD 800 R 33 KF21 20.07.99