FF650R17IE4 Data Sheet (1.7 MB, EN/DE)

TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF650R17IE4
PrimePACK™2ModulundNTC
PrimePACK™2moduleandNTC
VCES = 1700V
IC nom = 650A / ICRM = 1300A
TypischeAnwendungen
• 3-Level-Applikationen
• Hilfsumrichter
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• 3-Level-Applications
• AuxiliaryInverters
• HighPowerConverters
• MotorDrives
• WindTurbines
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• GroßeDC-Festigkeit
• HoheStromdichte
• NiedrigeSchaltverluste
• Tvjop=150°C
• NiedrigesVCEsat
ElectricalFeatures
• ExtendedOperationTemperatureTvjop
• HighDCStability
• HighCurrentDensity
• LowSwitchingLosses
• Tvjop=150°C
• LowVCEsat
MechanischeEigenschaften
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit
• HoheLeistungsdichte
• Kupferbodenplatte
• Standardgehäuse
MechanicalFeatures
• PackagewithCTI>400
• HighCreepageandClearanceDistances
• HighPowerandThermalCyclingCapability
• HighPowerDensity
• CopperBasePlate
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
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
FF650R17IE4
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
650
930
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
1300
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
4,15
kW
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 650 A, VGE = 15 V
IC = 650 A, VGE = 15 V
IC = 650 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 24,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
A
A
typ.
max.
2,00
2,35
2,45
2,45
2,80
V
V
V
VGEth
5,2
5,8
6,4
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
7,00
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
2,3
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
54,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
1,70
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1700 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
0,55
0,60
0,60
µs
µs
µs
tr
0,09
0,11
0,12
µs
µs
µs
td off
1,00
1,25
1,30
µs
µs
µs
tf
0,29
0,49
0,57
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 650 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 650 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 650 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,7 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 650 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,7 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 650 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 5000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 150°C
Eon
205
300
320
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 650 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 2,7 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
140
205
230
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
14,0
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
2700
A
36,0 K/kW
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF650R17IE4
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
Spitzenverlustleistung
Maximumpowerdissipation
Tvj = 125°C
VRRM 1700
V
IF
650
A
IFRM
1300
A
I²t
70,5
kA²s
PRQM 650
kW
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,85
1,95
1,95
2,25
2,35
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 650 A, VGE = 0 V
IF = 650 A, VGE = 0 V
IF = 650 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
695
760
805
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
160
265
310
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
76,0
135
160
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
27,0
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
150
min.
typ.
max.
R25
5,00
kΩ
∆R/R
-5
5
%
P25
20,0
mW
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
V
V
V
71,5 K/kW
K/kW
°C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
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
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF650R17IE4
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
33,0
33,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
19,0
19,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 400
min.
typ.
RthCH
4,50
LsCE
18
nH
RCC'+EE'
0,30
mΩ
Tstg
-40
150
°C
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
1,8
-
2,1
Nm
M
8,0
-
10
Nm
Gewicht
Weight
G
825
g
preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
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
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
4
max.
K/kW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF650R17IE4
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
1300
1300
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1200
1100
1100
900
900
800
800
700
700
IC [A]
1000
IC [A]
1000
600
600
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0,0
0,5
1,0
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
1200
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
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1.8Ω,RGoff=2.7Ω,VCE=900V
1300
550
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1200
1100
Eon, Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
500
450
1000
400
900
350
700
E [mJ]
IC [A]
800
600
500
300
250
200
400
150
300
100
200
50
100
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0
12
preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
5
0
200
400
600
800
IC [A]
1000
1200
5,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF650R17IE4
IGBT-Module
IGBT-modules
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=650A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
1000
100
Eon, Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
900
800
ZthJC : IGBT
700
10
ZthJC [K/kW]
E [mJ]
600
500
400
1
300
200
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 1,2
5,5
25,5 3,8
τi[s]:
0,0008 0,013 0,05 0,6
100
0
0
2
4
6
8
10
12
0,1
0,001
14
0,01
0,1
t [s]
RG [Ω]
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=2.7Ω,Tvj=150°C
1400
IC, Modul
IC, Chip
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
1300
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1200
1200
1100
1000
1000
900
800
IF [A]
IC [A]
800
600
700
600
500
400
400
300
200
200
100
0
0
200
400
600
0
800 1000 1200 1400 1600 1800
VCE [V]
preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
6
0,0
0,5
1,0
1,5
VF [V]
2,0
2,5
3,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF650R17IE4
IGBT-Module
IGBT-modules
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.8Ω,VCE=900V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=650A,VCE=900V
220
220
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
180
180
160
160
140
140
120
120
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
200
400
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
200
E [mJ]
E [mJ]
200
600
IF [A]
800
1000
0
1200
0
2
4
6
8
10
12
14
RG [Ω]
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA)
safeoperationareaDiode,Inverter(SOA)
IR=f(VR)
Tvj=150°C
1000
ZthJC : Diode
1400
IR, Modul
1200
1000
IR [A]
ZthJC [K/kW]
100
800
600
10
400
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 4,5
17
45
5
τi[s]:
0,0008 0,013 0,05 0,6
1
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
200
0
10
preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
7
0
200
400
600
800 1000 1200 1400 1600 1800
VR [V]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF650R17IE4
IGBT-Module
IGBT-modules
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
100000
Rtyp
R[Ω]
10000
1000
100
0
20
40
60
80
100
TC [°C]
120
140
160
preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF650R17IE4
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
9
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF650R17IE4
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
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preparedby:TA
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:PL
revision:3.3
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