Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R06KL4 Vorläufig Preliminary Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Periodische Rückw. Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage Tvj =25°C VRRM 800 V Durchlaßstrom Grenzeffektivwert pro Chip RMS forward current per chip TC =80°C IFRMSM 23 A Gleichrichter Ausgang Grenzeffektivstrom maximum RMS current at Rectifier output TC =80°C IRMSmax 36 A IFSM 197 A 158 A 194 As 125 As Stoßstrom Grenzwert tP = 10 ms, T vj = surge forward current tP = 10 ms, T vj = 150°C Grenzlastintegral tP = 10 ms, T vj = 2 I t - value 25°C 25°C 2 It tP = 10 ms, T vj = 150°C 2 2 Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current Tvj =25°C VCES 600 V TC =80°C IC,nom. 10 A TC = 25 °C IC 15 A ICRM 20 A Ptot 55 W VGES +/- 20V V IF 10 A IFRM 20 A 2 It 12 A2s Tvj =25°C VCES 600 V TC =80 °C IC,nom. 10 A TC = 25 °C IC 15 A Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current tP = 1 ms, Gesamt-Verlustleistung total power dissipation TC = 25°C T C =80°C Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current tP = 1 ms Grenzlastintegral 2 I t - value VR = 0V, tp = 10ms, Tvj = 125°C Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current tP = 1 ms, T c=80°C ICRM 20 A Gesamt-Verlustleistung total power dissipation TC = 25°C Ptot 55 W VGES +/- 20V V IF 10 A IFRM 20 A Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current tP = 1 ms prepared by: Thomas Passe date of publication: 2002-02-13 approved by: Ingo Graf revision: 6 1(12) Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R06KL4 Vorläufig Preliminary Modul Isolation/ Module Isolation Isolations-Prüfspannung insulation test voltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. NTC connected to Baseplate VISOL 2,5 kV Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values min. typ. max. VF - 0,9 - V Tvj = 150°C V(TO) - 0,67 - V Ersatzwiderstand slope resistance Tvj = 150°C rT - 21 - mW Sperrstrom reverse current Tvj = 150°C, IR - 5 - mA Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip lead resistance, terminals-chip TC = 25°C RAA'+CC' - 11 - mW min. typ. max. Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Durchlaßspannung forward voltage Tvj = 150°C, Schleusenspannung threshold voltage I F = 10 A V R = 800 V Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter VGE = 15V, Tvj = 25°C, Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125°C, IC = 10 A IC = 10 A Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage VCE = VGE, IC = 0,35mA Eingangskapazität input capacitance f = 1MHz, Tvj = 25°C VCE = 25 V, VGE = 0 V Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current Einschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn on delay time (inductive load) Anstiegszeit (induktive Last) rise time (inductive load) Abschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn off delay time (inductive load) Fallzeit (induktive Last) fall time (inductive load) Einschaltverlustenergie pro Puls turn-on energy loss per pulse Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse VGE = 0V, Tvj = 25°C, Tvj =125°C, V CE = 600V VCE = 0V, VGE =20V, Tvj =25°C IC = INenn, V CC = 82 Ohm VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = 82 Ohm IC = INenn, 300 V VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G = 82 Ohm VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = 82 Ohm IC = INenn, 300 V V CC = VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G = 82 Ohm VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = 82 Ohm IC = INenn, 300 V V CC = VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G = 82 Ohm VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = 82 Ohm IC = INenn, 300 V V CC = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = IC = INenn, 80 nH V CC = 300 V LS = Kurzschlußverhalten SC Data 82 Ohm LS = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = 82 Ohm RG = 82 Ohm Tvj£125°C, VCC = 360 V 2(12) 1,95 2,55 V 2,2 - V VGE(TO) 4,5 5,5 6,5 V Cies - 0,8 - nF ICES - 5,0 - mA IGES - - 400 nA td,on tr td,off tf - 32 - ns - 30 - ns - 26 - ns - 28 - ns - 234 - ns - 230 - ns - 10 - ns - 30 - ns Eon - 0,36 - mWs Eoff - 0,44 - mWs ISC - 40 - A 80 nH tP £ 10µs, VGE £ 15V, dI/dt = - 300 V VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G = V CC = VCE sat 400 A/µs Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R06KL4 Vorläufig Preliminary Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Modulinduktivität stray inductance module Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip lead resistance, terminals-chip Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Durchlaßspannung forward voltage Rückstromspitze peak reverse recovery current Sperrverzögerungsladung recovered charge Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy TC = 25°C VGE = 0V, Tvj = 25°C, IF = 10 A VGE = 0V, Tvj = 125°C, IF = 10 A IF=INenn, - diF/dt = VGE = -10V, Tvj = 25°C, V R = 300 V 300 V - diF/dt = 300 V VGE = -10V, Tvj = 125°C, V R = 300 V - diF/dt = 300 V VGE = -10V, Tvj = 125°C, V R = 300 V Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper VGE = 15V, Tvj = 25°C, Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125°C, IC = 10,0 A IC = 10,0 A Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage VCE = VGE, IC = 0,35mA Eingangskapazität input capacitance f = 1MHz, Tvj = 25°C VCE = 25 V, VGE = 0 V Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current LsCE - - 40 nH RCC'+EE' - 14 - mW min. typ. max. - 1,85 2,25 V - 1,9 - V VF IRM Qr Erec VCE sat VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25°C 10,0 A IF = 10,0 A TC = 25°C Abweichung von R100 deviation of R100 TC = 100°C, R 100 = 493 W Verlustleistung power dissipation TC = 25°C B-Wert B-value R2 = R1 exp [B(1/T2 - 1/T1)] - A - A - 0,35 - µAs - 0,71 - µAs - 0,05 - mWs - 0,12 - mWs min. typ. max. - 1,95 2,55 V 2,2 - V VGE(TO) 4,5 5,5 6,5 V Cies - 0,8 - nF - 5,0 - mA - - 400 nA min. typ. max. - 1,85 2,25 V - 1,9 - V min. typ. max. R25 - 5 - kW DR/R -5 5 % 20 mW IGES IF = NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor Nennwiderstand rated resistance 11 12 - VGE = 0V, Tvj = 125°C, V CE = 600V Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Tvj = 25°C, Durchlaßspannung forward voltage Tvj = 125°C, - 600 A/us VGE = -10V, Tvj = 25°C, V R = Tvj = 25°C, max. 600 A/us VGE = -10V, Tvj = 25°C, V R = IF=INenn, typ. 600 A/us VGE = -10V, Tvj = 125°C, V R = IF=INenn, min. VF P25 3(12) B25/50 3375 K Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R06KL4 Vorläufig Preliminary Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to heatsink Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink min. typ. max. - 2,6 - K/W - 2,8 - K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter - 4,3 - K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - 2,8 - K/W Diode Bremse/ Diode Brake - 4,3 - K/W - - 2,4 K/W Trans. Wechsr./ Trans. Inverter - - 2,2 K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter - - 3,1 K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - - 2,2 K/W Diode Bremse/ Diode Brake - - 3,1 K/W - 0,4 - K/W - 0,8 - K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter - 1,5 - K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - 0,8 - K/W Diode Bremse/ Diode Brake - 1,5 - K/W Gleichr. Diode/ Rectif. Diode lPaste=1W/m*K Trans. Wechsr./ Trans. Inverter lgrease=1W/m*K RthJH RthJC Gleichr. Diode/ Rectif. Diode Gleichr. Diode/ Rectif. Diode lPaste=1W/m*K Trans. Wechsr./ Trans. Inverter lgrease=1W/m*K RthCH Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Tvj - - 150 °C Betriebstemperatur operation temperature Top -40 - 125 °C Lagertemperatur storage temperature Tstg -40 - 125 °C Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Innere Isolation internal insulation Al2O3 CTI comperative tracking index 225 Anpreßkraft f. mech. Befestigung pro Feder mounting force per clamp F 40...80 N Gewicht weight G 36 g 13,5 mm Luftstrecke clearance 12 mm Kriechstrecke creeping distance 7,5 mm Luftstrecke clearance 7,5 mm Kontakt - Kühlkörper terminal to heatsink Terminal - Terminal terminal to terminal Kriechstrecke creeping distance 4(12) Technische Information / Technical Information FP10R06KL4 IGBT-Module IGBT-Modules Vorläufig Preliminary Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) Output characteristic Inverter (typical) IC = f (VCE) VGE = 15 V 20 Tj = 25°C 18 Tj = 125°C 16 14 IC [A] 12 10 8 6 4 2 0 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 4,00 4,50 5,00 VCE [V] Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic Inverter (typical) Tvj = 125°C 20 18 16 VGE = 8V VGE = 9V VGE = 10V VGE = 12V 14 IC [A] 12 VGE = 15V VGE = 20V 10 8 6 4 2 0 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 VCE [V] 5(12) 3,00 3,50 Technische Information / Technical Information FP10R06KL4 IGBT-Module IGBT-Modules Vorläufig Preliminary Übertragungscharakteristik Wechselr. (typisch) Transfer characteristic Inverter (typical) IC = f (VGE) VCE = 20 V 20 Tj = 25°C 18 Tj = 125°C 16 14 IC [A] 12 10 8 6 4 2 0 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 VGE [V] Durchlaßkennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) Forward characteristic of FWD Inverter (typical) IF = f (VF) 20 18 Tj = 25°C Tj = 125°C 16 14 IF [A] 12 10 8 6 4 2 0 0,00 0,50 1,00 1,50 VF [V] 6(12) 2,00 2,50 3,00 Technische Information / Technical Information FP10R06KL4 IGBT-Module IGBT-Modules Vorläufig Preliminary Schaltverluste Wechselr. (typisch) Eon = f (IC), Eoff = f (IC), Erec = f (IC) Switching losses Inverter (typical) Tj = 125°C, V GE = ±15 V, VCC = 300 V 82 Ohm RGon = RGoff = 1,6 Eon 1,4 Eoff Erec E [mWs] 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 IC [A] Schaltverluste Wechselr. (typisch) Switching losses Inverter (typical) Eon = f (RG), Eoff = f (RG), Erec = f (RG) Tj = 125°C, V GE = +-15 V , I c = Inenn , VCC = 300 V 1,6 Eon 1,4 Eoff Erec 1,2 E [mWs] 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 80 100 120 140 RG [W] 7(12) 160 180 200 Technische Information / Technical Information FP10R06KL4 IGBT-Module IGBT-Modules Vorläufig Preliminary Transienter Wärmewiderstand Wechselr. Transient thermal impedance Inverter ZthJH = f (t) 10,000 Zth-IGBT ZthJH [K/W] Zth-FWD 1,000 i 1 IGBT: ri [K/W]: 185e-3 2 922,6e-3 ti [s]: 3e-6 FWD: r i [K/W]: 280,9e-3 79,9e-3 1,41 10,3e-3 1,1 78,7e-3 10,16e-3 ti [s]: 0,100 0,001 3e-6 0,01 3 722,7e-3 0,1 4 969,7e-3 226,8e-3 1,51 225,6e-3 1 10 t [s] Sicherer Arbeitsbereich Wechselr. (RBSOA) IC = f (VCE) Reverse bias save operating area Inverter (RBSOA)Tvj = 125°C, VGE = ±15V, RG = 82 Ohm 25 20 IC,Modul IC,Chip IC [A] 15 10 5 0 0 100 200 300 VCE [V] 8(12) 400 500 600 700 Technische Information / Technical Information FP10R06KL4 IGBT-Module IGBT-Modules Vorläufig Preliminary Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical) VGE = 15 V 20 18 Tj = 25°C Tj = 125°C 16 14 IC [A] 12 10 8 6 4 2 0 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 VCE [V] Durchlaßkennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) IF = f (VF) Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical) 20 18 Tj = 25°C Tj = 125°C 16 14 IF [A] 12 10 8 6 4 2 0 0,00 0,50 1,00 1,50 VF [V] 9(12) 2,00 2,50 3,00 Technische Information / Technical Information FP10R06KL4 IGBT-Module IGBT-Modules Vorläufig Preliminary Durchlaßkennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) Forward characteristic of Rectifier Diode (typical) IF = f (VF) 20 18 Tj = 25°C Tj = 150°C 16 14 IF [A] 12 10 8 6 4 2 0 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 VF [V] NTC- Temperaturkennlinie (typisch) R = f (T) NTC- temperature characteristic (typical) 100000 Rtyp R[W] 10000 1000 100 0 20 40 60 80 TC [°C] 10(12) 100 120 140 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R06KL4 Vorläufig Preliminary Schaltplan/ Circuit diagram J Gehäuseabmessungen/ Package outlines Bohrplan / drilling layout 11(12) Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP10R06KL4 Gehäuseabmessungen Forts. / Package outlines contd. Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften zugesichert. Diese 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 12(12)