Infineon FF300R12KE4P 62mm c-serien modul mit trench Datasheet

FF300R12KE4P
62mmC-SerienModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiodeundbereits
aufgetragenemThermalInterfaceMaterial
62mmC-SeriesmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiodeandpre-applied
ThermalInterfaceMaterial
VCES = 1200V
IC nom = 300A / ICRM = 600A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• USV-Systeme
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• Highpowerconverters
• Motordrives
• UPSsystems
• Windturbines
ElektrischeEigenschaften
• NiedrigeSchaltverluste
• SehrgroßeRobustheit
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• Lowswitchinglosses
• Unbeatablerobustness
• VCEsatwithpositivetemperaturecoefficient
MechanischeEigenschaften
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• HoheLeistungsdichte
• IsolierteBodenplatte
• Standardgehäuse
• Thermisches Interface Material bereits
aufgetragen
MechanicalFeatures
• PackagewithCTI>400
• Highcreepageandclearancedistances
• Highpowerdensity
• Isolatedbaseplate
• Standardhousing
• Pre-appliedThermalInterfaceMaterial
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
Datasheet
www.infineon.com
ContentoftheCode
Digit
ModuleSerialNumber
ModuleMaterialNumber
ProductionOrderNumber
Datecode(ProductionYear)
Datecode(ProductionWeek)
1-5
6-11
12-19
20-21
22-23
PleasereadtheImportantNoticeandWarningsattheendofthisdocument
V3.1
2017-04-24
FF300R12KE4P
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TH = 80°C, Tvj max = 175°C
IC nom 300
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
600
A
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 300 A, VGE = 15 V
IC = 300 A, VGE = 15 V
IC = 300 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
typ.
max.
1,75
2,00
2,05
2,15
V
V
V
5,80
6,40
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 11,5 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
2,50
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
2,5
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
19,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,70
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
5,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
VGEth
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 300 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 300 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 300 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 300 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 300 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 6000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,20
0,20
0,25
0,27
µs
µs
µs
0,045
0,05
0,055
µs
µs
µs
0,50
0,60
0,62
µs
µs
µs
0,10
0,16
0,18
µs
µs
µs
Eon
16,5
25,0
30,0
mJ
mJ
mJ
IC = 300 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 4000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 1,8 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
23,5
35,0
39,0
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 900 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
1200
A
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proIGBT/perIGBT
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Datasheet
td on
tr
td off
tf
RthJH
Tvj op
2
0,121 K/W
-40
150
°C
V3.1
2017-04-24
FF300R12KE4P
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 1200
V
IF
300
A
IFRM
600
A
I²t
19000
18000
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
A²s
A²s
typ.
max.
2,15
VF
1,65
1,65
1,65
IF = 300 A, - diF/dt = 6000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
360
400
410
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 300 A, - diF/dt = 6000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
30,0
56,0
66,0
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 300 A, - diF/dt = 6000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
14,0
26,0
28,0
mJ
mJ
mJ
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proDiode/perdiode
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
RthJH
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 300 A, VGE = 0 V
IF = 300 A, VGE = 0 V
IF = 300 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Datasheet
Tvj op
3
V
V
V
0,167 K/W
-40
150
°C
V3.1
2017-04-24
FF300R12KE4P
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
VISOL 2,5
kV
Cu
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
29,0
23,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
23,0
11,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TH=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
typ.
20
nH
RCC'+EE'
0,70
mΩ
-40
TBPmax
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
2,5
Gewicht
Weight
max.
LsCE
Tstg
Höchstzulässige
Bodenplattenbetriebstemperatur
Maximumbaseplateoperationtemperature
> 400
min.
G
340
125
°C
125
°C
6,00
Nm
5,0
Nm
g
Lagerung und Transport von Modulen mit TIM => siehe AN2012-07
Storage and shipment of modules with TIM => see AN2012-07
Datasheet
4
V3.1
2017-04-24
FF300R12KE4P
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
600
600
500
500
400
400
IC [A]
IC [A]
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
300
300
200
200
100
100
0
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6
VCE [V]
2,0
2,4
2,8
0
3,2
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1.8Ω,RGoff=1.8Ω,VCE=600V
600
80
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
70
500
60
400
E [mJ]
IC [A]
50
300
40
30
200
20
100
10
0
5
Datasheet
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0
12
5
0
100
200
300
IC [A]
400
500
600
V3.1
2017-04-24
FF300R12KE4P
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=300A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
150
1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
135
ZthJH : IGBT
120
105
0,1
ZthJH [K/W]
E [mJ]
90
75
60
0,01
45
30
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0072
0,0259 0,0687 0,0192
τi[s]:
0,000315 0,0185 0,0852 0,682
15
0
0
2
4
6
8
10
RG [Ω]
12
14
16
18
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=1.8Ω,Tvj=150°C
700
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
600
IC, Modul
IC, Chip
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
600
500
500
400
IF [A]
IC [A]
400
300
300
200
200
100
100
0
0
Datasheet
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
6
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4
VF [V]
V3.1
2017-04-24
FF300R12KE4P
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.8Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=300A,VCE=600V
40
35
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
35
30
30
25
25
E [mJ]
E [mJ]
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
100
200
300
IF [A]
400
500
0
600
0
2
4
6
8
10
RG [Ω]
12
14
16
18
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJH=f(t)
1
ZthJH : Diode
ZthJH [K/W]
0,1
0,01
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0131
0,0392 0,0845 0,0302
τi[s]:
0,000248 0,0142 0,0728 0,804
0,001
0,001
Datasheet
0,01
0,1
t [s]
1
10
7
V3.1
2017-04-24
FF300R12KE4P
Schaltplan/Circuitdiagram
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
In fin e o n
Datasheet
8
V3.1
2017-04-24
TrademarksofInfineonTechnologiesAG
µHVIC™,µIPM™,µPFC™,AU-ConvertIR™,AURIX™,C166™,CanPAK™,CIPOS™,CIPURSE™,CoolDP™,CoolGaN™,COOLiR™,
CoolMOS™,CoolSET™,CoolSiC™,DAVE™,DI-POL™,DirectFET™,DrBlade™,EasyPIM™,EconoBRIDGE™,EconoDUAL™,
EconoPACK™,EconoPIM™,EiceDRIVER™,eupec™,FCOS™,GaNpowIR™,HEXFET™,HITFET™,HybridPACK™,iMOTION™,
IRAM™,ISOFACE™,IsoPACK™,LEDrivIR™,LITIX™,MIPAQ™,ModSTACK™,my-d™,NovalithIC™,OPTIGA™,OptiMOS™,
ORIGA™,PowIRaudio™,PowIRStage™,PrimePACK™,PrimeSTACK™,PROFET™,PRO-SIL™,RASIC™,REAL3™,SmartLEWIS™,
SOLIDFLASH™,SPOC™,StrongIRFET™,SupIRBuck™,TEMPFET™,TRENCHSTOP™,TriCore™,UHVIC™,XHP™,XMC™
TrademarksupdatedNovember2015
OtherTrademarks
Allreferencedproductorservicenamesandtrademarksarethepropertyoftheirrespectiveowners.
Edition2017-04-24
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