TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1200R12HE4 IHM-BModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4Diode IHM-BmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diode VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1200V IC nom = 1200A / ICRM = 2400A TypischeAnwendungen • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe TypicalApplications • HighPowerConverters • MotorDrives ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • NiedrigeSchaltverluste ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • LowSwitchingLosses MechanischeEigenschaften • GehäusemitCTI>400 • HoheLeistungsdichte • IHMBGehäuse MechanicalFeatures • PackagewithCTI>400 • HighPowerDensity • IHMBHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 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 FZ1200R12HE4 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1200 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 1200 1825 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 2400 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 7,15 kW Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 1200 A, VGE = 15 V IC = 1200 A, VGE = 15 V IC = 1200 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 45,5 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,75 2,00 2,05 2,10 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG 9,25 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,6 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 74,0 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 4,10 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 td on 0,41 0,46 0,46 µs µs µs tr 0,20 0,20 0,20 µs µs µs td off 0,82 0,93 0,96 µs µs µs tf 0,11 0,14 0,17 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,62 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,62 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 1200 A, VCE = 600 V, LS = 54 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 5900 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,6 Ω Tvj = 150°C Eon 115 155 175 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 1200 A, VCE = 600 V, LS = 54 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 2750 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 0,62 Ω Tvj = 150°C Eoff 145 180 195 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 13,5 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 4800 A 21,0 K/kW K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1200R12HE4 VorläufigeDaten PreliminaryData 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 1200 A IFRM 2400 A I²t 195 190 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,80 1,75 1,70 2,35 kA²s kA²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 1200 A, VGE = 0 V IF = 1200 A, VGE = 0 V IF = 1200 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 1200 A, - diF/dt = 5900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 535 755 805 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 1200 A, - diF/dt = 5900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 110 220 250 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 1200 A, - diF/dt = 5900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 50,0 105 120 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 14,5 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 35,0 K/kW K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1200R12HE4 VorläufigeDaten PreliminaryData Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstrecke Creepagedistance VISOL 2,5 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 32,0 32,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 19,0 19,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 400 min. typ. max. LsCE 9,0 nH RCC'+EE' 0,17 mΩ Tstg -40 150 °C SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 4,25 - 5,75 Nm SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 1,7 - 2,1 Nm M 8,0 - 10 Nm Gewicht Weight G 1300 g preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ1200R12HE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 2400 2400 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2100 2100 1500 1500 IC [A] 1800 IC [A] 1800 1200 1200 900 900 600 600 300 300 0 VGE =19 V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 0 3,5 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=1.6Ω,RGoff=0.62Ω,VCE=600V 2400 600 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2100 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 550 500 1800 450 400 1500 IC [A] E [mJ] 350 1200 300 250 900 200 600 150 100 300 50 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 5 0 400 800 1200 IC [A] 1600 2000 2400 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ1200R12HE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=1200A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 1400 100 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 1300 1200 ZthJC : IGBT 1100 1000 900 ZthJC [K/kW] E [mJ] 800 700 600 10 500 400 300 200 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1,5828 16,88475 1,65525 0,7245 τi[s]: 0,001 0,0365 0,2667 4,0162 100 0 0 2 4 6 8 RG [Ω] 10 12 14 1 0,001 16 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE)=f(dI/dtmax‚LS+LSCE)(VCE=1200V-LSCE*dI/dtmax) VGE=±15V,RGoff=0.62Ω,Tvj=150°C 2600 Ic, Chip 2400 IC, Modul dI/dt=6kA/us IC, Modul dI/dt=9kA/us 2200 IC, Modul dI/dt=12kA/us 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 2400 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2100 2000 1800 1800 1500 1600 IF [A] IC [A] 1400 1200 1200 1000 900 800 600 600 400 300 200 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 6 0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 VF [V] 1,5 1,8 2,1 2,4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ1200R12HE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.6Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=1200A,VCE=600V 160 140 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 140 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 130 120 110 120 100 90 100 E [mJ] E [mJ] 80 80 70 60 60 50 40 40 30 20 20 10 0 0 400 800 1200 IF [A] 1600 2000 0 2400 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 100 ZthJC [K/kW] ZthJC : Diode 10 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 2,90835 4,69065 25,59 1,4145 τi[s]: 0,0004 0,0078 0,0389 1,1775 1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 10 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 7 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 RG [Ω] 12,0 14,0 16,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1200R12HE4 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ1200R12HE4 VorläufigeDaten PreliminaryData 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:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.3 9