TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module DF120R12W2H3_B27 J VCES = 1200V IC nom = 40A / ICRM = 80A TypischeAnwendungen • SolarAnwendungen TypicalApplications • Solarapplications ElektrischeEigenschaften • HighSpeedIGBTH3 • NiedrigeSchaltverluste ElectricalFeatures • HighspeedIGBTH3 • Lowswitchinglosses MechanischeEigenschaften • 3kVAC1minIsolationsfestigkeit • Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand • IntegrierterNTCTemperaturSensor • KompaktesDesign • PressFITVerbindungstechnik MechanicalFeatures • 3kVAC1mininsulation • Al2O3substratewithlowthermalresistance • IntegratedNTCtemperaturesensor • Compactdesign • PressFITcontacttechnology ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 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 DF120R12W2H3_B27 VerpolschutzDiodeA/Inverse-polarityprotectiondiodeA HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V DurchlassstromGrenzeffektivwertproChip TC = 80°C MaximumRMSforwardcurrentperchip IFRMSM 50 A GleichrichterAusgangGrenzeffektivstrom MaximumRMScurrentatrectifieroutput TC = 80°C IRMSM 60 A StoßstromGrenzwert Surgeforwardcurrent tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C IFSM 360 290 A A Grenzlastintegral I²t-value tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 650 420 A²s A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Durchlassspannung Forwardvoltage Tvj = 150°C, IF = 30 A VF 0,95 V Sperrstrom Reversecurrent Tvj = 150°C, VR = 1200 V IR 0,10 mA Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 0,800 0,900 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,800 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 K/W 150 °C VerpolschutzDiodeB/Inverse-polarityprotectiondiodeB HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V DurchlassstromGrenzeffektivwertproChip TC = 80°C MaximumRMSforwardcurrentperchip IFRMSM 30 A GleichrichterAusgangGrenzeffektivstrom MaximumRMScurrentatrectifieroutput TC = 80°C IRMSM 60 A StoßstromGrenzwert Surgeforwardcurrent tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C IFSM 290 245 A A Grenzlastintegral I²t-value tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 420 300 A²s A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Durchlassspannung Forwardvoltage Tvj = 150°C, IF = 20 A VF 1,00 V Sperrstrom Reversecurrent Tvj = 150°C, VR = 1200 V IR 0,10 mA Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 1,20 1,35 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 1,15 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 2 -40 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module DF120R12W2H3_B27 IGBT-Chopper/IGBT-Chopper HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 75°C, Tvj max = 150°C TC = 25°C, Tvj max = 150°C IC nom IC 40 50 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 80 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 150°C Ptot 180 W VGES +/-20 V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 40 A, VGE = 15 V IC = 40 A, VGE = 15 V IC = 40 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C V 1200 VCE sat A A typ. max. 2,05 2,50 2,60 2,40 V V V 5,80 6,50 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 1,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 0,32 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 2,35 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,13 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 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 = 40 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 12 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 40 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 12 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 40 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 12 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 40 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 12 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 40 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 1800 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 12 Ω Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse 5,00 0,035 0,035 0,035 µs µs µs 0,02 0,025 0,025 µs µs µs 0,23 0,29 0,31 µs µs µs 0,02 0,04 0,05 µs µs µs Eon 2,00 3,10 3,50 mJ mJ mJ IC = 40 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4300 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 12 Ω Tvj = 150°C Eoff 1,50 2,40 2,70 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 130 A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT tP ≤ 10 µs, Tvj = 125°C td on tr td off tf RthJC 0,550 0,700 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,550 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 3 -40 K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module DF120R12W2H3_B27 Diode-Chopper/Diode-Chopper HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage VRRM Tvj = 25°C Dauergleichstrom ContinuousDCforwardcurrent PeriodischerSpitzenstrom Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms Grenzlastintegral I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C 1200 V IF 25 A IFRM 30 A I²t 310 A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 2,55 VF 2,00 1,70 1,65 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 30,0 45,0 50,0 A A A IF = 25 A, - diF/dt = 1600 A/µs (Tvj=150°C) VR = 600 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 1,50 3,50 4,00 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 25 A, - diF/dt = 1600 A/µs (Tvj=150°C) VR = 600 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 0,70 1,75 2,15 mJ mJ mJ Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 0,700 0,750 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,700 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 = 1600 A/µs (Tvj=150°C) VR = 600 V Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge -40 V V V K/W 150 °C NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Nennwiderstand Ratedresistance TNTC = 25°C AbweichungvonR100 DeviationofR100 TNTC = 100°C, R100 = 493 Ω Verlustleistung Powerdissipation TNTC = 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:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 4 kΩ 5 % 20,0 mW TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module DF120R12W2H3_B27 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) 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 LsCE Lagertemperatur Storagetemperature Tstg -40 Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder mountig force per clamp F 40 Gewicht Weight G Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 25A effektiv pro Anschlusspin begrenzt. The current under continuous operation is limited to 25A rms per connector pin. preparedby:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 5 kV 3,0 typ. max. 25 36 nH 125 °C 80 N g TechnischeInformation/TechnicalInformation DF120R12W2H3_B27 IGBT-Modul IGBT-Module DurchlasskennliniederVerpolschutzDiodeA(typisch) forwardcharacteristicofInverse-polarityprotectiondiodeA (typical) IF=f(VF) DurchlasskennliniederVerpolschutzDiodeB(typisch) forwardcharacteristicofInverse-polarityprotectiondiodeB (typical) IF=f(VF) 60 40 Tvj = 25°C Tvj = 150°C Tvj = 25°C Tvj = 150°C 35 50 30 40 IF [A] IF [A] 25 30 20 15 20 10 10 5 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 VF [V] 1,0 1,2 0 1,4 AusgangskennlinieIGBT-Chopper(typisch) outputcharacteristicIGBT-Chopper(typical) IC=f(VCE) VGE=15V 0,4 0,6 0,8 VF [V] 1,0 1,2 1,4 80 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0,0 0,5 1,0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 70 IC [A] IC [A] 0,2 AusgangskennlinienfeldIGBT-Chopper(typisch) outputcharacteristicIGBT-Chopper(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 80 0 0,0 1,5 2,0 2,5 VCE [V] 3,0 3,5 0 4,0 preparedby:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 6 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 5,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF120R12W2H3_B27 IGBT-Modul IGBT-Module ÜbertragungscharakteristikIGBT-Chopper(typisch) transfercharacteristicIGBT-Chopper(typical) IC=f(VGE) VCE=20V SchaltverlusteIGBT-Chopper(typisch) switchinglossesIGBT-Chopper(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=12Ω,RGoff=12Ω,VCE=600V 80 8,0 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 7,0 60 6,0 50 5,0 E [mJ] IC [A] 70 40 3,0 20 2,0 10 1,0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0,0 12 SchaltverlusteIGBT-Chopper(typisch) switchinglossesIGBT-Chopper(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=40A,VCE=600V 0 8 16 24 40 48 IC [V] 56 64 72 80 10 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 10,0 ZthJH : IGBT 1 ZthJH [K/W] 8,0 6,0 4,0 0,1 2,0 0,0 32 TransienterWärmewiderstandIGBT-Chopper transientthermalimpedanceIGBT-Chopper ZthJH=f(t) 12,0 E [mJ] 4,0 30 0 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,051 0,117 0,426 0,506 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0 10 20 30 40 50 60 RG [Ω] 70 80 90 0,01 0,001 100 preparedby:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 7 0,01 0,1 t [s] 1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF120R12W2H3_B27 IGBT-Modul IGBT-Module SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT-Chopper(RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT-Chopper(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=12Ω,Tvj=150°C DurchlasskennliniederDiode-Chopper(typisch) forwardcharacteristicofDiode-Chopper(typical) IF=f(VF) 100 50 IC, Modul IC, Chip 80 40 70 35 60 30 50 25 40 20 30 15 20 10 10 5 0 0 200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 45 IF [A] IC [A] 90 400 600 800 1000 1200 0 1400 0,0 0,5 1,0 t [s] SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch) switchinglossesDiode-Chopper(typical) Erec=f(IF) RGon=12Ω,VCE=600V 2,5 3,0 80 100 120 3,00 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 2,50 2,50 2,00 2,00 E [mJ] E [mJ] 2,0 SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch) switchinglossesDiode-Chopper(typical) Erec=f(RG) IF=25A,VCE=600V 3,00 1,50 1,50 1,00 1,00 0,50 0,50 0,00 1,5 VF [V] 0 5 10 15 20 25 30 IF [A] 35 40 45 0,00 50 preparedby:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 8 0 20 40 60 RG [Ω] TechnischeInformation/TechnicalInformation DF120R12W2H3_B27 IGBT-Modul IGBT-Module TransienterWärmewiderstandDiode-Chopper transientthermalimpedanceDiode-Chopper 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]: 0,097 0,219 0,576 0,508 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 9 0 20 40 60 80 100 TNTC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module DF120R12W2H3_B27 Schaltplan/Circuitdiagram J Gehäuseabmessungen/Packageoutlines Infineon preparedby:CM dateofpublication:2016-04-04 approvedby:AKDA revision:V3.1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module DF120R12W2H3_B27 Publishedby InfineonTechnologiesAG 81726München,Germany ©InfineonTechnologiesAG2015. AllRightsReserved. Nutzungsbedingungen WICHTIGERHINWEIS DieindiesemDokumententhaltenenAngabenstellenkeinesfallsGarantienfürdieBeschaffenheitoderEigenschaftendesProduktes (“Beschaffenheitsgarantie“)dar.FürBeispiele,HinweiseodertypischeWerte,dieindiesemDokumententhaltensind,und/oderAngaben, diesichaufdieAnwendungdesProduktesbeziehen,istjeglicheGewährleistungundHaftungvonInfineonTechnologiesausgeschlossen, einschließlich,ohnehieraufbeschränktzusein,dieGewährdafür,dasskeingeistigesEigentumDritterverletztist. DesWeiterenstehensämtliche,indiesemDokumententhaltenenInformationen,unterdemVorbehaltderEinhaltungderindiesem DokumentfestgelegtenVerpflichtungendesKundensowieallerimHinblickaufdasProduktdesKundensowiedieNutzungdesInfineon ProduktesindenAnwendungendesKundenanwendbarengesetzlichenAnforderungen,NormenundStandardsdurchdenKunden. DieindiesemDokumententhaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilungder EignungdiesesProduktesfürdiebeabsichtigteAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderindiesemDokumententhaltenen ProduktdatenfürdieseAnwendungobliegtdentechnischenFachabteilungendesKunden. SolltenSievonunsweitereInformationenimZusammenhangmitdemProdukt,derTechnologie,Lieferbedingungenbzw.Preisen benötigen,wendenSiesichbitteandasnächsteVertriebsbürovonInfineonTechnologies(www.infineon.com). WARNHINWEIS AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnenProduktegesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiFragenzudenindiesem ProduktenthaltenenSubstanzen,setzenSiesichbittemitdemnächstenVertriebsbürovonInfineonTechnologiesinVerbindung. SofernInfineonTechnologiesnichtausdrücklichineinemschriftlichen,vonvertretungsberechtigtenInfineonMitarbeiternunterzeichneten Dokumentzugestimmthat,dürfenProduktevonInfineonTechnologiesnichtinAnwendungeneingesetztwerden,inwelchen vernünftigerweiseerwartetwerdenkann,dasseinFehlerdesProduktesoderdieFolgenderNutzungdesProdukteszu Personenverletzungenführen. Terms&Conditionsofusage IMPORTANTNOTICE Theinformationgiveninthisdocumentshallinnoeventberegardedasaguaranteeofconditionsorcharacteristics (“Beschaffenheitsgarantie”).Withrespecttoanyexamples,hintsoranytypicalvaluesstatedhereinand/oranyinformationregardingthe applicationoftheproduct,InfineonTechnologiesherebydisclaimsanyandallwarrantiesandliabilitiesofanykind,includingwithout limitationwarrantiesofnon-infringementofintellectualpropertyrightsofanythirdparty. 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