FF200R17KE4 Data Sheet (662 KB, EN/DE)

TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF200R17KE4
62mmC-SerienModulmitschnellemTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4Diode
62mmC-SeriesmodulewithfastTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diode
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1700V
IC nom = 200A / ICRM = 400A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• USV-Systeme
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• HighPowerConverters
• MotorDrives
• UPSSystems
• WindTurbines
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• NiedrigesVCEsat
• SehrgroßeRobustheit
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• ExtendedOperationTemperatureTvjop
• LowVCEsat
• UnbeatableRobustness
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
MechanischeEigenschaften
• 4kVAC1minIsolationsfestigkeit
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• IsolierteBodenplatte
• Standardgehäuse
MechanicalFeatures
• 4kVAC1minInsulation
• PackagewithCTI>400
• HighCreepageandClearanceDistances
• IsolatedBasePlate
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:RO
revision:2.2
1
ContentoftheCode
Digit
ModuleSerialNumber
ModuleMaterialNumber
ProductionOrderNumber
Datecode(ProductionYear)
Datecode(ProductionWeek)
1-5
6-11
12-19
20-21
22-23
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF200R17KE4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1700
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 100°C, Tvj max = 175°C
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom
IC
200
310
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
400
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
1250
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 200 A, VGE = 15 V
IC = 200 A, VGE = 15 V
IC = 200 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 8,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
A
A
typ.
max.
1,95
2,35
2,45
2,30
V
V
V
VGEth
5,2
5,8
6,4
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
2,30
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
3,8
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
18,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,58
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1700 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
td on
0,24
0,28
0,30
µs
µs
µs
tr
0,05
0,055
0,055
µs
µs
µs
td off
0,70
0,74
0,78
µs
µs
µs
tf
0,08
0,13
0,15
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 3,6 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 3,6 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 3,6 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 3,6 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 200 A, VCE = 900 V, LS = 60 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 3200 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 3,6 Ω
Tvj = 150°C
Eon
53,0
72,0
77,0
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 200 A, VCE = 900 V, LS = 60 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3600 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 3,6 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
35,0
57,0
64,0
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 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
0,035
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:RO
revision:2.2
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
900
A
0,12 K/W
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF200R17KE4
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 1700
V
IF
200
A
IFRM
600
A
I²t
10000
9500
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,80
1,90
1,95
2,20
A²s
A²s
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 200 A, VGE = 0 V
IF = 200 A, VGE = 0 V
IF = 200 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 200 A, - diF/dt = 3200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
200
240
260
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 200 A, - diF/dt = 3200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
50,0
85,0
90,0
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 200 A, - diF/dt = 3200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
23,0
45,0
50,0
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,047
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:RO
revision:2.2
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
3
V
V
V
0,16 K/W
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF200R17KE4
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 4,0
kV
Cu
Al2O3
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
> 400
min.
typ.
RthCH
0,01
LsCE
20
nH
RCC'+EE'
0,70
mΩ
Tstg
-40
125
°C
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
2,5
-
5,0
Nm
Gewicht
Weight
G
340
g
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:RO
revision:2.2
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
4
max.
K/W
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF200R17KE4
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
400
400
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
320
320
280
280
240
240
200
160
120
120
80
80
40
40
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
3,5
0
4,0
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
360
280
140
240
120
E [mJ]
160
200
100
160
80
120
60
80
40
40
20
5
6
7
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
180
320
0
0,0
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=3.6Ω,RGoff=3.6Ω,VCE=900V
400
IC [A]
200
160
0
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE =12 V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
360
IC [A]
IC [A]
360
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:RO
revision:2.2
5
0
40
80
120 160 200 240 280 320 360 400
IC [A]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF200R17KE4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=200A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
220
1
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
200
180
ZthJC : IGBT
160
0,1
ZthJC [K/W]
E [mJ]
140
120
100
80
0,01
60
40
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,00399 0,0184 0,085 0,0126
τi[s]:
0,0008 0,013 0,05 0,6
20
0
0
5
10
15
20
RG [Ω]
25
30
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=3.6Ω,Tvj=150°C
500
IC, Modul
IC, Chip
450
350
280
300
240
160
150
120
100
80
50
40
200
400
600
10
200
200
0
1
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
360
320
0
0,1
t [s]
400
400
250
0,01
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
IF [A]
IC [A]
0,001
0,001
35
0
800 1000 1200 1400 1600 1800
VCE [V]
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:RO
revision:2.2
6
0,0
0,5
1,0
1,5
VF [V]
2,0
2,5
3,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF200R17KE4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=3.6Ω,VCE=900V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=200A,VCE=900V
70
60
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
55
60
50
45
50
40
35
E [mJ]
E [mJ]
40
30
30
25
20
20
15
10
10
5
0
0
50
100
150
200
IF [A]
250
300
350
0
400
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
1
ZthJC : Diode
ZthJC [K/W]
0,1
0,01
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,005324098 0,02454626 0,1132742 0,01685547
τi[s]:
0,0008
0,013
0,05
0,6
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
10
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:RO
revision:2.2
7
0
5
10
15
20
RG [Ω]
25
30
35
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF200R17KE4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
In fin e o n
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:RO
revision:2.2
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF200R17KE4
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
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havetoevaluatethesuitabilityoftheproductfortheintendedapplicationandthecompletenessoftheproductdatawithrespecttosuch
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exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits
characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered.
Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof
ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).Forthosethatarespecifically
interestedwemayprovideapplicationnotes.
Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe
salesoffice,whichisresponsibleforyou.
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note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend
-toperformjointRiskandQualityAssessments;
-theconclusionofQualityAgreements;
-toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon
therealizationofanysuchmeasures.
Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers.
Changesofthisproductdatasheetarereserved.
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:RO
revision:2.2
9