TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L100R07W2E3_B11 EasyPACKModulmitTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3DiodeundPressFIT/NTC EasyPACKmodulewithTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diodeandPressFIT/NTC VorläufigeDaten/PreliminaryData J VCES = 650V IC nom = 100A / ICRM = 200A TypischeAnwendungen • 3-Level-Applikationen • Motorantriebe • SolarAnwendungen • USV-Systeme TypicalApplications • 3-Level-Applications • MotorDrives • SolarApplications • UPSSystems ElektrischeEigenschaften • ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V • NiederinduktivesDesign • NiedrigeSchaltverluste • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • Increasedblockingvoltagecapabilityto650V • Lowinductivedesign • LowSwitchingLosses • LowVCEsat MechanischeEigenschaften • Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand • KompaktesDesign • PressFITVerbindungstechnik • Robuste Montage durch integrierte Befestigungsklammern MechanicalFeatures • Al2O3SubstratewithLowThermalResistance • Compactdesign • PressFITContactTechnology • Rugged mounting due to integrated mounting clamps ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 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-Module IGBT-modules F3L100R07W2E3_B11 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 650 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 60°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 100 117 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 200 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 300 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 100 A, VGE = 15 V IC = 100 A, VGE = 15 V IC = 100 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 1,60 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,45 1,60 1,70 1,90 V V V VGEth 4,9 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 1,10 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 2,0 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 6,20 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,19 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 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 400 nA td on 0,05 0,06 0,065 µs µs µs tr 0,025 0,03 0,03 µs µs µs td off 0,24 0,26 0,27 µs µs µs tf 0,05 0,065 0,075 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 3,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 3,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 3,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 3,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 100 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 3200 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 3,3 Ω Tvj = 150°C Eon 0,55 0,85 0,95 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 100 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 3,3 Ω Tvj = 150°C Eoff 2,50 3,35 3,50 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 700 500 A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 0,45 0,50 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,50 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 2 tP ≤ 8 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 6 µs, Tvj = 150°C 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L100R07W2E3_B11 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 650 V IF 100 A IFRM 200 A I²t 930 860 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 100 A, - diF/dt = 3200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 90,0 110 115 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 100 A, - diF/dt = 3200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 4,20 7,80 9,00 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 100 A, - diF/dt = 3200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 1,20 2,15 2,40 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC 0,65 0,70 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,60 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase 3 150 V V V °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L100R07W2E3_B11 VorläufigeDaten PreliminaryData Diode,D5-D6/Diode,D5-D6 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 650 V IF 100 A IFRM 200 A I²t 1500 1400 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 100 A, - diF/dt = 3200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 88,0 110 115 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 100 A, - diF/dt = 3200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 4,20 7,80 9,00 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 100 A, - diF/dt = 3200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 1,20 2,15 2,40 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC 0,60 0,65 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,50 K/W 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 °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:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L100R07W2E3_B11 VorläufigeDaten PreliminaryData 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 VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 VISOL kV 2,5 min. typ. max. LsCE 15 nH RCC'+EE' 2,00 mΩ Tstg -40 125 °C Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder mountig force per clamp F 40 - 80 N Gewicht Weight G 39 g Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature 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:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 5 TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L100R07W2E3_B11 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 200 200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 160 160 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0,0 0,4 0,8 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 180 IC [A] IC [A] 180 1,2 1,6 VCE [V] 2,0 2,4 0 2,8 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=3.3Ω,RGoff=3.3Ω,VCE=300V 200 8 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 180 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 7 160 6 140 5 E [mJ] IC [A] 120 100 80 4 3 60 2 40 1 20 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 6 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L100R07W2E3_B11 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=100A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJH=f(t) 10 10 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 9 8 ZthJH : IGBT 7 1 ZthJH [K/W] E [mJ] 6 5 4 0,1 3 2 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,037 0,079 0,343 0,492 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 1 0 0 3 6 9 12 15 18 RG [Ω] 21 24 27 30 0,01 0,001 33 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=3.3Ω,Tvj=150°C 220 IC, Modul IC, Chip 200 1 10 200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 180 160 160 140 140 120 120 IF [A] IC [A] 0,1 t [s] DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 180 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0,01 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 preparedby:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 7 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 1,6 1,8 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L100R07W2E3_B11 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=3.3Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=100A,VCE=300V 5,0 4,0 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 4,0 3,2 3,5 2,8 3,0 2,4 2,5 2,0 2,0 1,6 1,5 1,2 1,0 0,8 0,5 0,4 0,0 0 20 40 60 80 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 3,6 E [mJ] E [mJ] 4,5 0,0 100 120 140 160 180 200 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJH=f(t) 0 3 6 9 12 15 18 RG [Ω] 21 24 27 30 33 1,8 2,0 DurchlasskennliniederDiode,D5-D6(typisch) forwardcharacteristicofDiode,D5-D6(typical) IF=f(VF) 10 200 ZthJH : Diode Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 180 160 140 IF [A] ZthJH [K/W] 120 1 100 80 60 40 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,074 0,171 0,507 0,498 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 20 0 10 preparedby:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 8 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 1,6 TechnischeInformation/TechnicalInformation F3L100R07W2E3_B11 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,D5-D6(typisch) switchinglossesDiode,D5-D6(typical) Erec=f(IF) RGon=3.3Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,D5-D6(typisch) switchinglossesDiode,D5-D6(typical) Erec=f(RG) IF=100A,VCE=300V 5,0 4,0 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 4,5 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 3,5 4,0 3,0 3,5 2,5 E [mJ] E [mJ] 3,0 2,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,0 0 20 40 60 80 0,0 100 120 140 160 180 200 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode,D5-D6 transientthermalimpedanceDiode,D5-D6 ZthJH=f(t) 0 5 10 15 20 RG [Ω] 25 30 35 140 160 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]: 0,062 0,145 0,444 0,448 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 9 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L100R07W2E3_B11 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:DK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MB revision:2.1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F3L100R07W2E3_B11 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. 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