ETC PFP10R12KE3

Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP10R12KE3
Vorläufig
Preliminary
Elektrische Eigenschaften / Electrical properties
Höchstzulässige Werte / Maximum rated values
Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier
Periodische Rückw. Spitzensperrspannung
repetitive peak reverse voltage
T vj =25°C
VRRM
1600
V
Durchlaßstrom Grenzeffektivwert pro Chip
RMS forward current per chip
T C =80°C
IFRMSM
25
A
Gleichrichter Ausgang Grenzeffektivstrom
maximum RMS current at Rectifier output
T C =80°C
IRMSmax
36
A
Stoßstrom Grenzwert
tP = 10 ms, T vj =
IFSM
196
A
surge forward current
tP = 10 ms, T vj = 150°C
Grenzlastintegral
tP = 10 ms, T vj =
I2t - value
tP = 10 ms, T vj = 150°C
25°C
I2t
25°C
158
A
192
A2s
125
A2s
Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
collector-emitter voltage
Kollektor-Dauergleichstrom
DC-collector current
T vj =25°C
VCES
1200
V
T C = 80°C
IC,nom.
10
A
T C = 25 °C
IC
15
A
ICRM
20
A
Ptot
55
W
VGES
+/- 20V
V
IF
10
A
IFRM
20
A
I2t
20
A2s
T vj =25°C
VCES
1200
V
T C = 80 °C
IC,nom.
10
A
T C = 25 °C
IC
15
A
Periodischer Kollektor Spitzenstrom
repetitive peak collector current
tP = 1 ms,
Gesamt-Verlustleistung
total power dissipation
T C = 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
I2t - value
VR = 0V, tp = 10ms, T vj = 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
T C = 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: 2002-02-14
approved by: Ingo Graf
revision: 6
1(12)
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP10R12KE3
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
-
0,95
-
T vj = 150°C
V(TO)
-
0,78
V
Ersatzwiderstand
slope resistance
T vj = 150°C
rT
-
17
mW
Sperrstrom
reverse current
T vj = 150°C,
IR
-
5
-
mA
Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip
lead resistance, terminals-chip
T C = 25°C
RAA'+CC'
-
11
-
mW
min.
typ.
max.
-
1,9
2,45
V
-
2,3
-
V
VGE(TO)
4,5
5,5
6,5
V
Cies
-
0,6
-
nF
ICES
-
5,0
-
mA
IGES
-
-
400
nA
Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier
Durchlaßspannung
forward voltage
T vj = 150°C,
Schleusenspannung
threshold voltage
IF =
VR = 1600 V
Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter
VGE = 15V, Tvj = 25°C,
Kollektor-Emitter Sättigungsspannung
collector-emitter saturation voltage
VGE = 15V, Tvj = 125°C,
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
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
VGE = 0V,
T vj = 25°C,
IC =
10 A
IC =
10 A
IC =
0,3mA
Tvj =125°C, VCE = 1200V
VCE = 0V, VGE =20V, Tvj =25°C
IC = INenn,
VCC =
100 Ohm
VGE = ±15V, T vj = 125°C, RG =
100 Ohm
IC = INenn,
VCC =
100 Ohm
VGE = ±15V, T vj = 125°C, RG =
100 Ohm
VCC =
100 Ohm
VGE = ±15V, T vj = 125°C, RG =
100 Ohm
VCC =
100 Ohm
VGE = ±15V, T vj = 125°C, RG =
100 Ohm
VCC =
VGE = ±15V, T vj = 125°C, RG =
IC = INenn,
VCC =
VGE = ±15V, T vj = 125°C, RG =
LS =
Kurzschlußverhalten
SC Data
-
ns
-
ns
tr
-
20
-
ns
-
30
-
ns
td,off
-
292
-
ns
-
391
-
ns
tf
-
65
-
ns
-
90
-
ns
Eon
-
1,42
-
mWs
Eoff
-
1,22
-
mWs
ISC
-
40
-
A
600 V
100 Ohm
80 nH
600 V
100 Ohm
80 nH
tP £ 10µs, VGE £ 15V,
RG =
100 Ohm
T vj£125°C,
VCC =
720 V
2(12)
52
50
600 V
VGE = ±15V, T vj = 25°C, RG =
IC = INenn,
-
600 V
VGE = ±15V, T vj = 25°C, RG =
IC = INenn,
td,on
600 V
VGE = ±15V, T vj = 25°C, RG =
IC = INenn,
VCE sat
V
600 V
VGE = ±15V, T vj = 25°C, RG =
LS =
Abschaltverlustenergie pro Puls
turn-off energy loss per pulse
10 A
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP10R12KE3
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
T C = 25°C
VGE = 0V, Tvj = 25°C,
IF =
10 A
VGE = 0V, Tvj = 125°C,
IF =
10 A
IF=INenn,
- diF/dt =
600 V
VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR =
600 V
IF=INenn,
550 A/us
VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR =
600 V
VGE = -10V, Tvj = 125°C, VR =
600 V
IF=INenn,
550 A/us
- 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,
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
Gate-Emitter Reststrom
gate-emitter leakage current
T vj = 25°C,
typ.
max.
LsCE
-
-
40
nH
RCC'+EE'
-
14
-
mW
min.
typ.
max.
-
1,7
2,1
V
-
1,7
-
V
VF
550 A/us
VGE = -10V, Tvj = 25°C, VR =
- diF/dt =
min.
IC =
10,0 A
IC =
10,0 A
IC =
0,3mA
IRM
Qr
Erec
Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper
T vj = 25°C,
Durchlaßspannung
forward voltage
T vj = 125°C,
10,0 A
IF =
10,0 A
NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor
Nennwiderstand
rated resistance
T C = 25°C
Abweichung von R100
deviation of R100
T C = 100°C, R100 = 493 W
Verlustleistung
power dissipation
T C = 25°C
B-Wert
B-value
R2 = R1 exp [B(1/T2 - 1/T 1)]
-
A
-
A
-
1
-
µAs
-
1,8
-
µAs
-
0,26
-
mWs
0,56
-
mWs
min.
typ.
max.
-
1,9
2,45
V
-
2,3
-
V
VGE(TO)
4,5
5,5
6,5
V
Cies
-
0,6
-
nF
-
5,0
-
mA
-
-
400
nA
min.
typ.
max.
-
1,8
2,3
V
-
1,85
-
V
min.
typ.
max.
R25
-
5
-
kW
DR/R
-5
5
%
20
mW
VCE sat
IGES
IF =
14
15
-
VGE = 0V, Tvj = 125°C, VCE = 1200V
VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25°C
-
VF
P25
3(12)
B25/50
3375
K
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP10R12KE3
Vorläufig
Preliminary
Thermische Eigenschaften / Thermal properties
Innerer Wärmewiderstand
thermal resistance, junction to heatsink
min.
typ.
max.
-
1,9
-
K/W
-
2,6
-
K/W
Diode Wechsr./ Diode Inverter
-
3,7
-
K/W
Trans. Bremse/ Trans. Brake
-
2,6
-
K/W
-
4,0
-
K/W
-
-
1,9
K/W
Trans. Wechsr./ Trans. Inverter
-
-
2,2
K/W
Diode Wechsr./ Diode Inverter
-
-
2,7
K/W
Trans. Bremse/ Trans. Brake
-
-
2,2
K/W
Diode Bremse/ Diode Brake
-
-
2,9
K/W
-
0,2
-
K/W
Gleichr. Diode/ Rectif. Diode
lPaste=1W/m*K
Trans. Wechsr./ Trans. Inverter
lgrease=1W/m*K
RthJH
Diode Bremse/ Diode Brake
Innerer Wärmewiderstand
thermal resistance, junction to case
Übergangs-Wärmewiderstand
thermal resistance, case to heatsink
RthJC
Gleichr. Diode/ Rectif. Diode
Gleichr. Diode/ Rectif. Diode
lPaste=1W/m*K
Trans. Wechsr./ Trans. Inverter
lgrease=1W/m*K
RthCH
Diode Wechsr./ Diode Inverter
-
0,6
-
K/W
-
1,3
-
K/W
Trans. Bremse/ Trans. Brake
-
0,6
-
K/W
Diode Bremse/ Diode Brake
-
1,4
-
K/W
Höchstzulässige Sperrschichttemperatur
maximum junction temperature
T vj
-
-
150
°C
Betriebstemperatur
operation temperature
T op
-40
-
125
°C
Lagertemperatur
storage temperature
T stg
-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
Gewicht
weight
Kontakt - Kühlkörper
terminal to heatsink
Terminal - Terminal
terminal to terminal
G
40...80
N
36
g
13,5
mm
Luftstrecke
clearance
12
mm
Kriechstrecke
creeping distance
7,5
mm
Luftstrecke
clearance
7,5
mm
Kriechstrecke
creeping distance
4(12)
Technische Information / Technical Information
FP10R12KE3
IGBT-Module
IGBT-Modules
Vorläufig
Preliminary
Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch)
IC = f (VCE)
Output characteristic Inverter (typical)
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
3,00
3,50
VCE [V]
Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch)
IC = f (VCE)
Output characteristic Inverter (typical)
Tvj = 125°C
20
18
16
9V
IC [A]
11V
14
13V
12
15V
17V
10
19V
8
6
4
2
0
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
VCE [V]
5(12)
2,50
Technische Information / Technical Information
FP10R12KE3
IGBT-Module
IGBT-Modules
Vorläufig
Preliminary
Übertragungscharakteristik Wechselr. (typisch)
Transfer characteristic Inverter (typical)
IC = f (VGE)
VCE = 20 V
20
18
Tj = 25°C
Tj = 125°C
16
14
IC [A]
12
10
8
6
4
2
0
6
7
8
9
10
11
12
2,5
3
VGE [V]
Durchlaßkennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch)
Forward characteristic of FWD Inverter (typical)
IF = f (VF)
20
Tj = 25°C
18
Tj = 125°C
16
14
IF [A]
12
10
8
6
4
2
0
0
0,5
1
1,5
2
VF [V]
6(12)
Technische Information / Technical Information
FP10R12KE3
IGBT-Module
IGBT-Modules
Vorläufig
Preliminary
Schaltverluste Wechselr. (typisch)
Eon = f (IC), Eoff = f (IC), Erec = f (IC) VCC =
600 V
Switching losses Inverter (typical)
Tj = 125°C,
100 Ohm
VGE = ±15 V,
RGon = RGoff =
5
Eon
4,5
Eoff
4
Erec
E [mWs]
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
5
10
15
20
25
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 ,
VCC =
600 V
3
Eon
2,5
Eoff
Erec
E [mWs]
2
1,5
1
0,5
0
100
120
140
160
180
RG [W]
7(12)
200
220
Technische Information / Technical Information
FP10R12KE3
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]: 169,8e-3
2
850,1e-3
3
667,8e-3
ti [s]:
3e-6
FWD: r i [K/W]: 245,4e-3
78,7e-3
1,22
10,1e-3
956,8e-3
80,4e-3
10,35e-3
ti [s]:
0,100
0,001
3e-6
0,01
0,1
4
912,3e-3
225,6e-3
1,27
227,3e-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 =
100 Ohm
25
IC,Chip
20
IC [A]
15
10
5
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
8(12)
1000
1200
1400
Technische Information / Technical Information
FP10R12KE3
IGBT-Module
IGBT-Modules
Vorläufig
Preliminary
Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch)
Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical)
IC = f (VCE)
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
3
3,5
VCE [V]
Durchlaßkennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) IF = f (VF)
Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical)
20
Tj = 25°C
18
Tj = 125°C
16
14
IF [A]
12
10
8
6
4
2
0
0
0,5
1
1,5
2
VF [V]
9(12)
2,5
Technische Information / Technical Information
FP10R12KE3
IGBT-Module
IGBT-Modules
Vorläufig
Preliminary
Durchlaßkennlinie der Gleichrichterdiode (typisch)
Forward characteristic of Rectifier Diode (typical)
20
IF = f (VF)
Tj = 25°C
Tj = 150°C
18
16
14
IF [A]
12
10
8
6
4
2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
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
FP10R12KE3
IGBT-Module
IGBT-Modules
Vorläufig
Preliminary
Schaltplan/ Circuit diagram
J
Gehäuseabmessungen/ Package outlines
Bohrplan /
drilling layout
11(12)
Technische Information / Technical Information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FP10R12KE3
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)