Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Periodische Rückw. Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage VRRM 1600 V Durchlaßstrom Grenzeffektivwert RMS forward current per chip IFRMSM 40 A Id 35 A IFSM 315 A Dauergleichstrom DC forward current TC = 80°C Stoßstrom Grenzwert tP = 10 ms, Tvj = surge forward current tP = 10 ms, Tvj = 150°C Grenzlastintegral tP = 10 ms, Tvj = 2 I t - value 25°C 260 A 500 As 340 As VCES 1200 V IC,nom. 35 A IC 40 A ICRM 70 A Ptot 230 W VGES +/- 20V V IF 35 A IFRM 70 A I2 t 310 A2s VCES 1200 V TC = 80 °C IC,nom. 17,5 A TC = 25 °C IC 35 A 2 25°C It tP = 10 ms, Tvj = 150°C 2 2 Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current Tc = 55 °C TC = 25 °C Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current tP = 1 ms, Gesamt-Verlustleistung total power dissipation TC = 25°C TC = Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage 55 °C Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Dauergleichstrom DC forward current Tc = 55 °C Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current tP = 1 ms Grenzlastintegral I2t - 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, TC = 80°C ICRM 35 A Gesamt-Verlustleistung total power dissipation TC = 25°C Ptot 180 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 Tc = 55 °C Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current tP = 1 ms prepared by: A.Schulz date of publication: 2001-11-28 approved by: M.Hierholzer revision: 2 1/11 DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G 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 - 1,15 - V Tvj = 150°C V(TO) - - 0,8 V Ersatzwiderstand slope resistance Tvj = 150°C rT - - 10,5 mΩ Sperrstrom reverse current Tvj = 150°C, IR - 2 - mA RAA'+CC' - 4 - mΩ min. typ. max. - 3,75 4,35 V - 4,5 - V VGE(TO) 4,5 5,5 6,5 V Cies - 1,5 - nF ICES - - 5 mA IGES - - 400 nA Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Durchlaßspannung forward voltage Tvj = 150°C, Schleusenspannung threshold voltage IF = VR = 35 A 1600 V Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip TC = 25°C lead resistance, terminals-chip Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter VGE = 15V, Tvj = 25°C, Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125°C, IC = 35 A IC = 35 A IC = 1 mA Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage VCE = VGE, Eingangskapazität input capacitance f = 1MHz, Tvj = 25°C VCE = 25 V, VGE = 0 V Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current VGE = 0V, Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current VCE = 0V, VGE =20V, Tvj =25°C 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 Tvj = 25°C, Tvj = 25°C, VCE = IC = INenn, VCC = 600 V VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG = 22 Ohm VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG = 22 Ohm IC = INenn, 600 V VCC = VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG = 22 Ohm VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG = 22 Ohm IC = INenn, 600 V VCC = VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG = 22 Ohm VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG = 22 Ohm IC = INenn, 600 V VCC = VGE = ±15V, Tvj = 25°C, RG = 22 Ohm VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG = 22 Ohm IC = INenn, 600 V VCC = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG = IC = INenn, 22 Ohm LS = 50 nH VCC = 600 V VGE = ±15V, Tvj = 125°C, RG = LS = Kurzschlußverhalten SC Data 1200 V 22 Ohm td,on tr td,off tf - 60 - ns - 60 - ns - 50 - ns - 50 - ns - 340 - ns - 400 - ns - 50 - ns - 60 - ns Eon - 4,5 - mWs Eoff - 2,3 - mWs ISC - 160 - A 50 nH tP ≤ 10µs, VGE ≤ 15V, RG = Tvj≤125°C, VCC = 720 V dI/dt = 2800 A/µs 2/11 VCE sat 22 Ohm DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values min. typ. max. LσCE - - 100 nH RCC'+EE' - 7 - mΩ min. typ. max. - 1,95 2,35 V - 1,8 - V - 40 - A - 45 - A Modulinduktivität stray inductance module Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip TC = 25°C 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 VGE = 0V, Tvj = 25°C, IF = 35 A VGE = 0V, Tvj = 125°C, IF = 35 A IF=INenn, - diF/dt = 1400A/µs VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR = 600 V VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR = 600 V IF=INenn, 1400A/µs - diF/dt = VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR = 600 V VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR = 600 V IF=INenn, 1400A/µs - diF/dt = VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR = 600 V VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR = 600 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 = 17,5 A IC = 17,5 A IC = 0,6mA Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage VCE = VGE, Eingangskapazität input capacitance f = 1MHz, Tvj = 25°C VCE = 25 V, VGE = 0 V Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current VGE = 0V, Tvj = 25°C, VCE = 1200 V VGE = 0V, Tvj = 125°C, VCE = 1200 V Tvj = 25°C, Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25°C Schaltverluste und -bedingungen Switching losses and conditions siehe Datenblatt (Wechselrichter) see datasheet (inverter) Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Tvj = 25°C, Durchlaßspannung forward voltage Tvj = 125°C, Schaltverluste und -bedingungen Switching losses and conditions IF = 17,5 A TC = 25°C Abweichung von R100 deviation of R100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω Verlustleistung power dissipation TC = 25°C B-Wert B-value R2 = R1 exp [B(1/T2 - 1/T1)] Qr - 3,5 - µAs - 7,5 - µAs - 1,3 - mWs - 2,5 - mWs min. typ. max. - 2,3 2,75 V - 2,7 - V VGE(TO) 4,5 5,5 6,5 V Cies - 1,0 - nF ICES - 1,0 500 µA - 1,2 - mA - - 300 nA min. typ. max. - 2,7 3,05 V - 2,6 - V min. typ. max. R25 - 5 - kΩ ∆R/R -5 5 % 20 mW ERQ VCE sat BSM15GP120 17,5 A NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor Nennwiderstand rated resistance IRM IGES IF = siehe Datenblatt (Wechselrichter) see datasheet (inverter) VF VF BSM10GP120 P25 3/11 B25/50 3375 K DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Thermische Eigenschaften / Thermal properties Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case RthJC Gleichr. Diode/ Rectif. Diode min. typ. max. - - 1 K/W Trans. Wechsr./ Trans. Inverter - - 0,55 K/W Diode Wechsr./ Diode Inverter - - 0,8 K/W Trans. Bremse/ Trans. Brake - - 0,7 K/W Diode Bremse/ Diode Brake - - 2,3 K/W - 0,04 - K/W - 0,02 - K/W - 0,04 - K/W Übergangs-Wärmewiderstand Gleichr. Diode/ Rectif. Diode λ Paste =1W/m*K thermal resistance, case to heatsink Trans. Wechsr./ Trans. Inverter λ grease=1W/m*K RthCK Diode Wechsr./ Diode Inverter Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Tvj max - - 150 °C Betriebstemperatur operation temperature Tvj op -40 - 125 °C Lagertemperatur storage temperature Tstg -40 - 125 °C Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Innere Isolation internal insulation Al2O3 CTI comperative tracking index 225 M Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung mounting torque 3 Nm ±10% Gewicht weight G 4/11 300 g DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) Output characteristic Inverter (typical) IC = f (VCE) VGE = 15 V 70 60 Tj = 25°C Tj = 125°C 50 IC [A] 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 5 6 VCE [V] Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic Inverter (typical) Tvj = 125°C 70 VGE = 20V 60 VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V 50 VGE = 8V IC [A] 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 VCE [V] 5/11 DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Übertragungscharakteristik Wechselr. (typisch) IC = f (VGE) Transfer characteristic Inverter (typical) VCE = 20 V 70 60 Tj = 25°C 50 Tj = 125°C IC [A] 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 VGE [V] Durchlaßkennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) Forward characteristic of FWD Inverter (typical) IF = f (VF) 70 60 Tj = 25°C 50 Tj = 125°C IF [A] 40 30 20 10 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 VF [V] 6/11 DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Schaltverluste Wechselr. (typisch) Eon = f (IC), Eoff = f (IC), Erec = f (IC) Switching losses Inverter (typical) Tj = 125°C, VGE = ±15 V, VCC = 600 V 22 Ohm RGon = RGoff = 14 12 Eon Eoff E [mWs] 10 Erec 8 6 4 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 IC [A] Schaltverluste Wechselr. (typisch) Switching losses Inverter (typical) Eon = f (RG), Eoff = f (RG), Erec = f (RG) Tj = 125°C, VGE = +-15 V , Ic = Inenn , 600 V VCC = 7 Eon 6 Eoff Erec E [mWs] 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 RG [Ω] 7/11 DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Transienter Wärmewiderstand Wechselr. Transient thermal impedance Inverter ZthJC = f (t) 1 Zth-IGBT ZthJC [K/W] Zth-FWD 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 1 10 t [s] Sicherer Arbeitsbereich Wechselr. (RBSOA) IC = f (VCE) Reverse bias save operating area Inverter (RBSOA) Tvj = 125°C, VGE = ±15V, RG = 22 Ohm 80 70 60 IC,Modul IC [A] 50 IC,Chip 40 30 20 10 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 VCE [V] 8/11 DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) IC = f (VCE) Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical) VGE = 15 V 35 30 Tj = 25°C Tj = 125°C 25 IC [A] 20 15 10 5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 VCE [V] Durchlaßkennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) IF = f (VF) Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical) 35 30 25 Tj = 25°C Tj = 125°C IF [A] 20 15 10 5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 VF [V] 9/11 DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Durchlaßkennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) Forward characteristic of Rectifier Diode (typical) IF = f (VF) 70 60 50 Tj = 25°C Tj = 150°C IF [A] 40 30 20 10 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 100 120 140 160 VF [V] NTC- Temperaturkennlinie (typisch) R = f (T) NTC- temperature characteristic (typical) 100000 Rtyp R[Ω] 10000 1000 100 0 20 40 60 80 TC [°C] 10/11 DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FP35R12KS4C G Schaltplan/ Circuit diagram 21 8 22 20 1 2 3 7 14 23 18 19 13 4 12 24 9 16 17 5 15 6 NTC 11 10 Gehäuseabmessungen/ Package outlines 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. 11/11 DB-PIM-S_IGBT_V2.xls 2001-11-28