テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 PrimePACK™2モジュールandNTCサーミスタ PrimePACK™2moduleandNTC VCES = 1700V IC nom = 650A / ICRM = 1300A 一般応用 • 3レベル アプリケーション • スタティックインバーター • ハイパワーコンバータ • モーター駆動 • 風力タービン TypicalApplications • 3-Level-Applications • AuxiliaryInverters • HighPowerConverters • MotorDrives • WindTurbines 電気的特性 • 拡張された動作温度Tvjop • 高いDC電圧での安定性 • 高い電流密度 • 低スイッチング損失 • Tvjop=150°C • 低VCEsat飽和電圧 ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • HighDCStability • HighCurrentDensity • LowSwitchingLosses • Tvjop=150°C • LowVCEsat 機械的特性 MechanicalFeatures • CTI(比較トラッキング指数）>400のモジュールパッケージ• PackagewithCTI>400 • 長い縁面/空間距離 • HighCreepageandClearanceDistances • 高いパワー/サーマルサイクル耐量 • HighPowerandThermalCyclingCapability • 高いパワー密度 • HighPowerDensity • 銅ベースプレート • CopperBasePlate • 標準ハウジング • 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 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 IGBT- インバータ/IGBT,Inverter 最大定格/MaximumRatedValues コレクタ・エミッタ間電圧 Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1700 V 連続DCコレクタ電流 ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 650 930 繰り返しピークコレクタ電流 Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 1300 A トータル損失 Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 4,15 kW ゲート・エミッタ間ピーク電圧 Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V 電気的特性/CharacteristicValues コレクタ・エミッタ間飽和電圧 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 ゲート・エミッタ間しきい値電圧 Gatethresholdvoltage IC = 24,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C ゲート電荷量 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 内蔵ゲート抵抗 Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 2,3 Ω 入力容量 Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 54,0 nF 帰還容量 Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 1,70 nF コレクタ・エミッタ間遮断電流 Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 5,0 mA ゲート・エミッタ間漏れ電流 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 ターンオン遅れ時間（誘導負荷） 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 ターンオン上昇時間（誘導負荷） Risetime,inductiveload IC = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C ターンオフ遅れ時間（誘導負荷） 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 ターンオフ下降時間（誘導負荷） Falltime,inductiveload IC = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 2,7 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C ターンオンスイッチング損失 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 ターンオフスイッチング損失 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 短絡電流 SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC ジャンクション・ケース間熱抵抗 Thermalresistance,junctiontocase IGBT部（１素子当り）/perIGBT RthJC ケース・ヒートシンク間熱抵抗 Thermalresistance,casetoheatsink IGBT部（１素子当り）/perIGBT λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 14,0 動作温度 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 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 Diode、インバータ/Diode,Inverter 最大定格/MaximumRatedValues ピーク繰返し逆電圧 Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C 連続DC電流 ContinuousDCforwardcurrent ピーク繰返し順電流 Repetitivepeakforwardcurrent tP = 1 ms 電流二乗時間積 I²t-value VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C 最大損失 Maximumpowerdissipation Tvj = 125°C VRRM 1700 V IF 650 A IFRM 1300 A I²t 70,5 kA²s PRQM 650 kW 電気的特性/CharacteristicValues min. typ. max. 1,85 1,95 1,95 2,25 2,35 順電圧 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 ピーク逆回復電流 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 逆回復電荷量 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 逆回復損失 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 ジャンクション・ケース間熱抵抗 Thermalresistance,junctiontocase /Diode（１素子当り）/perdiode RthJC ケース・ヒートシンク間熱抵抗 Thermalresistance,casetoheatsink /Diode（１素子当り）/perdiode λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 27,0 動作温度 Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 min. typ. max. R25 5,00 kΩ ∆R/R -5 5 % P25 20,0 mW V V V 71,5 K/kW K/kW °C NTC-サーミスタ/NTC-Thermistor 電気的特性/CharacteristicValues 定格抵抗値 Ratedresistance TC = 25°C R100の偏差 DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω 損失 Powerdissipation TC = 25°C B-定数 B-value R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/50 3375 K B-定数 B-value R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/80 3411 K B-定数 B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100 3433 K 適切なアプリケーションノートによる仕様 Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 3 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 モジュール/Module 絶縁耐圧 Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. ベースプレート材質 Materialofmodulebaseplate 内部絶縁 Internalisolation 基礎絶縁(クラス1,IEC61140) basicinsulation(class1,IEC61140) 沿面距離 Creepagedistance VISOL 4,0 kV Cu Al2O3 連絡方法-ヒートシンク/terminaltoheatsink 連絡方法-連絡方法/terminaltoterminal 33,0 33,0 mm 空間距離 Clearance 連絡方法-ヒートシンク/terminaltoheatsink 連絡方法-連絡方法/terminaltoterminal 19,0 19,0 mm 相対トラッキング指数 Comperativetrackingindex CTI > 400 ケース・ヒートシンク間熱抵抗 Thermalresistance,casetoheatsink /モジュール/permodule λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) 内部インダクタンス Strayinductancemodule パワーターミナル・チップ間抵抗 Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,/スイッチ/perswitch 保存温度 Storagetemperature min. typ. RthCH 4,50 LsCE 18 nH RCC'+EE' 0,30 mΩ Tstg -40 150 °C 3,00 - 6,00 Nm 1,8 - 2,1 Nm 8,0 - 10 Nm 825 g 取り付けネジ締め付けトルク Mountingtorqueformodulmounting 取り付けネジM5 適切なアプリケーションノートによるマウンティング ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 主端子ネジ締め付けトルク Terminalconnectiontorque 取り付けネジM4 適切なアプリケーションノートによるマウンティング ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 取り付けネジM8 適切なアプリケーションノートによるマウンティング ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 質量 Weight G preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 4 max. K/kW テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 出力特性IGBT- インバータ(Typical) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V 出力特性IGBT- インバータ(Typical) 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 伝達特性IGBT- インバータ(Typical) 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 スイッチング損失IGBT- インバータ(Typical) 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 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 スイッチング損失IGBT- インバータ(Typical) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=650A,VCE=900V 過渡熱インピーダンスIGBT- インバータ 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] 逆バイアス安全動作領域IGBT- インバータ（RBSOA）) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=2.7Ω,Tvj=150°C 1 10 順電圧特性Diode、インバータ（typical) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 1400 1300 IC, Modul IC, Chip 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 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 スイッチング損失Diode、インバータ(Typical) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.8Ω,VCE=900V スイッチング損失Diode、インバータ(Typical) 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] 過渡熱インピーダンスDiode、インバータ transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 安全動作領域Diode、インバータ(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] テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 NTC-サーミスタサーミスタの温度特性 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 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 回路図/circuit_diagram_headline パッケージ概要/packageoutlines preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 9 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules FF650R17IE4 この日本訳は、あくまで参考訳となりますので、正式はデータシートに記載されている英文の物となります。 この日本訳は、あくまで参考訳となりますので、正式はデータシートに記載されている英文の物となります。 利用規約 このデータシートに記載されているデータ類は、技術者向けの物です。このデバイスを使用される際は、製品が 使用されるアプリケーションにて、ご評価頂いた上で、アプリケーションに適切かご判断願います。 このデータシートには、保証されている特性が記述されております。 その他、保証内容は個々の契約期間や条件に応じて決定されます。 保証は、アプリケーションやその特性に対しては行いません。 実際のアプリケーションでの利用に関しては、必ず相当モジュールのアセンブリノートをご確認ください。 追加の技術的情報、アプリケーションでの使用方法について、ご質問がある際には、最寄のセールスオフィスに お問い合わせ願います。 (www.infineon.com参照) 製品にご興味頂き必要があれば、アプリケーションノートを準備させて頂くケースもあります。 技術的な要求によっては、当該製品が危険な物になり得る可能性があります。この様なことが起こる可能性がある場合は、 製品を使用される方の責任にて、弊社セールスオフィスに連絡願います。 航空関連、もしくは医療機器や生命維持装置に使用される場合は、インフィニオンと下記の項目を合意しているか、ご確認願います。 ー リスク 及び 品質の評価 ー 品質契約 ー アプリケーションの共同評価 上記の内容の状況に応じて、製品を出荷の判断をさせて頂く場合がございます。 必要に応じて、この規約を関係される方々に送付してください。 インフィニオンにこのデータシートを変更する権利を有します。 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:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 10