TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF300R07ME4_B11 EconoDUAL™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundNTC EconoDUAL™3modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandNTC VCES = 650V IC nom = 300A / ICRM = 600A TypischeAnwendungen • Hybrid-Nutzfahrzeuge • Motorantriebe • SolarAnwendungen • USV-Systeme TypicalApplications • CommercialAgricultureVehicles • MotorDrives • SolarApplications • UPSSystems ElektrischeEigenschaften • ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V • ErhöhteZwischenkreisspannung • Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C ElectricalFeatures • Increasedblockingvoltagecapabilityto650V • IncreasedDClinkVoltage • High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C MechanischeEigenschaften • IntegrierterNTCTemperaturSensor • IsolierteBodenplatte • Kupferbodenplatte • PressFITVerbindungstechnik • RobusteselbsteinpressendeMontage • Standardgehäuse MechanicalFeatures • IntegratedNTCtemperaturesensor • IsolatedBasePlate • CopperBasePlate • PressFITContactTechnology • RuggedselfactingPressFITassembly • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:KY dateofpublication:2014-12-15 approvedby:KV revision:3.1 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 ULapproved(E83335) 1 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF300R07ME4_B11 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 650 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 80°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 300 390 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 600 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 1100 W 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 A A typ. max. 1,55 1,70 1,75 1,95 V V V 5,80 6,40 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 4,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 3,30 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,67 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 18,5 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,57 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 1,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 100 nA VGEth Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 2,2 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 2,2 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 2,2 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 2,2 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 4500 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 2,2 Ω Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse 5,10 0,068 0,069 0,072 µs µs µs 0,06 0,065 0,066 µs µs µs 0,38 0,41 0,42 µs µs µs 0,074 0,097 0,105 µs µs µs Eon 1,80 2,80 3,25 mJ mJ mJ IC = 300 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 2,2 Ω Tvj = 150°C Eoff 14,0 18,0 19,0 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 1400 A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C td on tr td off tf RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:KY dateofpublication:2014-12-15 approvedby:KV revision:3.1 2 0,138 K/W 0,041 -40 K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF300R07ME4_B11 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 650 V IF 300 A IFRM 600 A I²t 8800 7850 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. A²s A²s typ. max. 1,95 VF 1,55 1,50 1,45 IF = 300 A, - diF/dt = 4500 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 150 210 225 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 300 A, - diF/dt = 4500 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 18,5 22,0 25,5 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 300 A, - diF/dt = 4500 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 4,05 6,45 7,45 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC 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 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op V V V 0,215 K/W 0,041 -40 K/W 150 °C NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Nennwiderstand Ratedresistance TC = 25°C AbweichungvonR100 DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω Verlustleistung Powerdissipation TC = 25°C B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/50 3375 K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/80 3411 K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100 3433 K R25 ∆R/R 5,00 -5 P25 AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:KY dateofpublication:2014-12-15 approvedby:KV revision:3.1 3 kΩ 5 % 20,0 mW TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF300R07ME4_B11 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 14,5 13,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 12,5 10,0 mm > 200 VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI min. Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature 20 nH RCC'+EE' 1,00 mΩ Tstg -40 125 °C 6,00 Nm 6,0 Nm SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,0 G preparedby:KY dateofpublication:2014-12-15 approvedby:KV revision:3.1 4 max. LsCE Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Gewicht Weight typ. 345 g TechnischeInformation/TechnicalInformation FF300R07ME4_B11 IGBT-Modul IGBT-Module 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 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 480 480 420 420 360 360 300 300 240 240 180 180 120 120 60 60 0 0,0 0,4 0,8 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 540 IC [A] IC [A] 540 1,2 1,6 VCE [V] 2,0 2,4 0 2,8 ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V 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=2.2Ω,RGoff=2.2Ω,VCE=300V 600 60 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 540 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 55 50 480 45 420 40 35 E [mJ] IC [A] 360 300 30 25 240 20 180 15 120 10 60 0 5 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:KY dateofpublication:2014-12-15 approvedby:KV revision:3.1 5 0 100 200 300 IC [A] 400 500 600 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF300R07ME4_B11 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=300A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 60 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 55 50 ZthJC : IGBT 45 40 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 35 30 25 20 0,01 15 10 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,01056 0,02813 0,09163 0,00764 τi[s]: 0,00027 0,00576 0,03717 3,96539 5 0 0 2 4 6 8 10 12 RG [Ω] 14 16 18 20 0,001 0,0001 22 0,001 0,01 0,1 1 10 t [s] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=2.2Ω,Tvj=150°C 700 IC, Modul IC, Chip DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 600 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 540 600 480 500 420 360 IF [A] IC [A] 400 300 300 240 180 200 120 100 60 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 preparedby:KY dateofpublication:2014-12-15 approvedby:KV revision:3.1 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 1,6 1,8 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF300R07ME4_B11 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=2.2Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=300A,VCE=300V 10 10 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 60 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 9 E [mJ] E [mJ] 9 0 120 180 240 300 360 420 480 540 600 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 2 4 6 8 10 12 RG [Ω] 14 16 18 20 22 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp R[Ω] ZthJC [K/W] 10000 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,02492 0,05671 0,12674 0,00857 τi[s]: 0,00021 0,00557 0,03717 3,80109 0,01 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 100 10 t [s] preparedby:KY dateofpublication:2014-12-15 approvedby:KV revision:3.1 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF300R07ME4_B11 Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:KY dateofpublication:2014-12-15 approvedby:KV revision:3.1 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF300R07ME4_B11 Nutzungsbedingungen DieindiesemProduktdatenblattenthaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilung derEignungdiesesProduktesfürIhreAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderbereitgestelltenProduktdatenfürdiese AnwendungobliegtIhnenbzw.IhrentechnischenAbteilungen. IndiesemProduktdatenblattwerdendiejenigenMerkmalebeschrieben,fürdiewireineliefervertraglicheGewährleistungübernehmen.Eine solcheGewährleistungrichtetsichausschließlichnachMaßgabederimjeweiligenLiefervertragenthaltenenBestimmungen.Garantien jeglicherArtwerdenfürdasProduktunddessenEigenschaftenkeinesfallsübernommen.DieAngabenindengültigenAnwendungs-und MontagehinweisendesModulssindzubeachten. SolltenSievonunsProduktinformationenbenötigen,dieüberdenInhaltdiesesProduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine spezifischeVerwendungunddenEinsatzdiesesProduktesbetreffen,setzenSiesichbittemitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroin Verbindung(siehewww.infineon.com,Vertrieb&Kontakt).FürInteressentenhaltenwirApplicationNotesbereit. AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnteunserProduktgesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiRückfragenzudenin diesemProduktjeweilsenthaltenenSubstanzensetzenSiesichbitteebenfallsmitdemfürSiezuständigenVertriebsbüroinVerbindung. SolltenSiebeabsichtigen,dasProduktinAnwendungenderLuftfahrt,ingesundheits-oderlebensgefährdendenoderlebenserhaltenden Anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirumMitteilung.Wirweisendaraufhin,dasswirfürdieseFälle -diegemeinsameDurchführungeinesRisiko-undQualitätsassessments; -denAbschlussvonspeziellenQualitätssicherungsvereinbarungen; -diegemeinsameEinführungvonMaßnahmenzueinerlaufendenProduktbeobachtungdringendempfehlenund gegebenenfallsdieBelieferungvonderUmsetzungsolcherMaßnahmenabhängigmachen. Soweiterforderlich,bittenwirSie,entsprechendeHinweiseanIhreKundenzugeben. InhaltlicheÄnderungendiesesProduktdatenblattsbleibenvorbehalten. Terms&Conditionsofusage Thedatacontainedinthisproductdatasheetisexclusivelyintendedfortechnicallytrainedstaff.Youandyourtechnicaldepartmentswill havetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductdatawithrespecttosuch application. Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyisgranted exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered. Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).Forthosethatarespecifically interestedwemayprovideapplicationnotes. Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe salesoffice,whichisresponsibleforyou. ShouldyouintendtousetheProductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,pleasenotify.Please note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend -toperformjointRiskandQualityAssessments; -theconclusionofQualityAgreements; -toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon therealizationofanysuchmeasures. Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers. Changesofthisproductdatasheetarereserved. preparedby:KY dateofpublication:2014-12-15 approvedby:KV revision:3.1 9