Infineon F4-50R07W1H3 B11A Easypack modul mit schnellem trench Datasheet

TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
F4-50R07W1H3_B11A
EasyPACKModulmitschnellemTrench/FeldstoppIGBT3undRapid1DiodeundPressFIT/NTC
EasyPACKmodulewithfastTrench/FieldstopIGBT3andRapid1diodeandPressFIT/NTC
J
VCES = 650V
IC nom = 25A / ICRM = 50A
TypischeAnwendungen
• AnwendungenimAutomobil
• AnwendungenmithohenSchaltfrequenzen
• DC/DCWandler
• Hilfsumrichter
• Hybrid-Elektrofahrzeuge(H)EV
• InduktivesErwärmenundSchweißen
TypicalApplications
• AutomotiveApplications
• HighFrequencySwitchingApplication
• DC/DCconverter
• AuxiliaryInverters
• HybridElectricalVehicles(H)EV
• InductiveHeatingandWelding
ElektrischeEigenschaften
• ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V
• HighSpeedIGBTH3
• NiederinduktivesDesign
• NiedrigeSchaltverluste
• NiedrigesVCEsat
ElectricalFeatures
• Increasedblockingvoltagecapabilityto650V
• HighSpeedIGBTH3
• Lowinductivedesign
• LowSwitchingLosses
• LowVCEsat
MechanischeEigenschaften
• 2,5kVAC1minIsolationsfestigkeit
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• PressFITVerbindungstechnik
• RoHSkonform
• Robuste Montage durch integrierte
Befestigungsklammern
MechanicalFeatures
• 2.5kVAC1minInsulation
• HighCreepageandClearanceDistances
• PressFITContactTechnology
• RoHScompliant
• Rugged mounting due to integrated mounting
clamps
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:AS
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
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-Module
IGBT-modules
F4-50R07W1H3_B11A
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
ImplementierterKollektor-Strom
Implementedcollectorcurrent
VCES
650
V
ICN
50
A
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 130°C, Tvj max = 175°C
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom
IC
25
55
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
100
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
200
W
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 25 A, VGE = 15 V
IC = 25 A, VGE = 15 V
IC = 25 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
A
A
typ.
max.
1,50
1,55
1,60
1,85
V
V
V
5,8
6,5
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 0,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
0,50
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
0,0
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
3,25
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,09
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 650 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
0,05
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 = 25 A, VCE = 300 V
VGE = ±15 V
RGon = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 25 A, VCE = 300 V
VGE = ±15 V
RGon = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 25 A, VCE = 300 V
VGE = ±15 V
RGoff = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 25 A, VCE = 300 V
VGE = ±15 V
RGoff = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 25 A, VCE = 300 V, LS = 25 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 2300 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 6,8 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
4,9
0,02
0,02
0,02
µs
µs
µs
0,01
0,011
0,012
µs
µs
µs
0,15
0,18
0,19
µs
µs
µs
0,007
0,011
0,013
µs
µs
µs
Eon
0,21
0,32
0,35
mJ
mJ
mJ
IC = 25 A, VCE = 300 V, LS = 25 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 4800 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 6,8 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
0,22
0,35
0,38
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
280
A
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
preparedby:AS
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
tP ≤ 4 µs, Tvj = 150°C
td on
tr
td off
tf
RthJC
2
0,60
0,75 K/W
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
F4-50R07W1H3_B11A
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
0,75
-40
K/W
150
°C
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
VRRM 650
V
IF
25
A
IFRM
50
A
I²t
50,0
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
2,15
VF
1,65
1,60
1,55
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
IRM
35,0
40,0
41,0
A
A
A
IF = 25 A, - diF/dt = 2300 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 300 V
VGE = -15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Qr
0,96
1,60
1,75
µC
µC
µC
IF = 25 A, - diF/dt = 2300 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 300 V
VGE = -15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Erec
0,21
0,35
0,39
mJ
mJ
mJ
RthJC
1,25
1,45 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,95
K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 25 A, VGE = 0 V
IF = 25 A, VGE = 0 V
IF = 25 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 25 A, - diF/dt = 2300 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 300 V
VGE = -15 V
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proDiode/perdiode
-40
150
V
V
V
°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:AS
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
3
kΩ
5
%
20,0
mW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
F4-50R07W1H3_B11A
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
impr.Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
11,5
6,3
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
10,0
5,0
mm
> 200
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
VISOL CTI
min.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
nH
RCC'+EE'
5,50
mΩ
Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder
mountig force per clamp
F
20
Gewicht
Weight
G
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
4
max.
15
-40
preparedby:AS
typ.
LsCE
Tstg
Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 25 A effektiv pro Anschlusspin begrenzt.
The current under continuous operation is limited to 25 A rms per connector pin.
VGE muss im Kurzschluss auf 15V begrenzt werden (z.B. Klemmschaltung).
VGE has to be limited to 15V during shortcircuit (e.g. clamping).
kV
2,5
24
125
°C
50
N
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
F4-50R07W1H3_B11A
IGBT-Module
IGBT-modules
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
50
100
Tvj = -40°C
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
45
80
35
70
30
60
IC [A]
IC [A]
40
25
50
20
40
15
30
10
20
5
10
0
0,0
0,5
VGE = 9V
VGE = 11V
VGE = 13V
VGE = 15V
VGE = 17V
90
1,0
1,5
2,0
0
2,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
VCE [V]
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
40
45
50
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=6.8Ω,RGoff=6.8Ω,VCE=300V
100
0,8
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
90
Eon, Tvj = 25°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 25°C
Eoff, Tvj = 150°C
0,7
80
0,6
70
0,5
E [mJ]
IC [A]
60
50
40
0,4
0,3
30
0,2
20
0,1
10
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0,0
12
preparedby:AS
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
5
0
5
10
15
20
25 30
IC [A]
35
TechnischeInformation/TechnicalInformation
F4-50R07W1H3_B11A
IGBT-Module
IGBT-modules
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=25A,VCE=300V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
0,8
10
Eon, Tvj = 25°C
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 25°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
0,7
0,6
ZthJH : IGBT
ZthJH [K/W]
E [mJ]
0,5
0,4
1
0,3
0,2
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,05
0,15 0,35 0,8
τi[s]:
0,0005 0,005 0,05 0,2
0,1
0,0
0
2
4
6
8
10
12
0,1
0,001
14
0,01
RG [Ω]
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=6.8Ω,Tvj=150°C
110
IC, Modul
IC, Chip
100
0,1
t [s]
1
10
KapazitätsCharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
capacitycharcteristicIGBT,Inverter(typical)
C=f(VCE)
VGE=0V,Tvj=25°C,f=1MHz
10000
90
80
1000
60
Cies
Coes
Cres
C [pF]
IC [A]
70
50
40
100
30
20
10
0
0
100
200
300
400
VCE [V]
500
600
10
700
preparedby:AS
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
6
0
50
100 150 200 250 300 350 400 450 500
VCE [V]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
F4-50R07W1H3_B11A
IGBT-Module
IGBT-modules
GateladungsCharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
gatechargecharacteristicIGBT,Inverter(typical)
VGE=f(QG)
IC=25A,Tvj=25°C
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
15
50
VCC = 120V
VCC = 480V
13
11
9
40
7
35
5
30
1
IF [A]
VGE [V]
3
-1
-3
25
20
-5
15
-7
-9
10
-11
5
-13
-15
Tvj = -40°C
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
45
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0
0,5
0,0
0,5
1,0
QG [µC]
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=6.8Ω,VCE=300V
2,5
0,6
Erec, Tvj = 25°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 25°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
0,5
0,5
0,4
0,4
E [mJ]
E [mJ]
2,0
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=25A,VCE=300V
0,6
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,0
1,5
VF [V]
0
5
10
15
20
25 30
IF [A]
35
40
45
0,0
50
0
2
4
6
8
RG [Ω]
preparedby:AS
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
7
10
12
14
TechnischeInformation/TechnicalInformation
F4-50R07W1H3_B11A
IGBT-Module
IGBT-modules
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJH=f(t)
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
10
100000
ZthJH : Diode
Rtyp
R[Ω]
ZthJH [K/W]
10000
1
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,2
0,6
0,9 0,5
τi[s]:
0,0005 0,005 0,05 0,2
0,1
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:AS
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
8
0
20
40
60
80
100
TC [°C]
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
F4-50R07W1H3_B11A
Schaltplan/circuit_diagram_headline
J
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
Infineon
GYYWW
FxxxRxxW1 xx
TM
EasyPIM
´
´
preparedby:AS
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
9
´
´
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
F4-50R07W1H3_B11A
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.
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preparedby:AS
dateofpublication:2014-03-05
approvedby:TR
revision:3.0
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