テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 EconoDUAL™3モジュールトレンチ/フィールドストップIGBT4andエミッターコントロールdiode内蔵and NTCサーミスタ EconoDUAL™3modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandNTC J VCES = 650V IC nom = 400A / ICRM = 800A 一般応用 • 3レベル アプリケーション TypicalApplications • 3-Level-Applications 電気的特性 • 拡張された動作温度Tvjop • 低スイッチング損失 • 低VCEsat飽和電圧 • 優れたロバスト性 • Tvjop=150°C • 正温度特性を持ったVCEsat飽和電圧 ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • LowSwitchingLosses • LowVCEsat • UnbeatableRobustness • Tvjop=150°C • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient 機械的特性 • 絶縁されたベースプレート • 標準ハウジング MechanicalFeatures • IsolatedBasePlate • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 ULapproved(E83335) 1 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 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 650 V 連続DCコレクタ電流 ContinuousDCcollectorcurrent TC = 50°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 400 450 繰り返しピークコレクタ電流 Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 800 A トータル損失 Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 1150 W 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 = 400 A, VGE = 15 V IC = 400 A, VGE = 15 V IC = 400 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 = 6,40 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C ゲート電荷量 Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,55 1,70 1,75 1,95 V V V VGEth 4,9 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 4,30 µC 内蔵ゲート抵抗 Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,0 Ω 入力容量 Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 26,0 nF 帰還容量 Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,76 nF コレクタ・エミッタ間遮断電流 Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 1,0 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 100 nA td on 0,12 0,12 0,12 µs µs µs tr 0,125 0,13 0,135 µs µs µs td off 0,64 0,685 0,69 µs µs µs tf 0,06 0,08 0,09 µs µs µs ターンオン遅れ時間（誘導負荷） Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 3,6 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 = 400 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 3,6 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 = 400 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 3,6 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 = 400 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 3,6 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 = 400 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 3000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 3,6 Ω Tvj = 150°C Eon 10,0 12,0 12,5 mJ mJ mJ ターンオフスイッチング損失 Turn-offenergylossperpulse IC = 400 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 1950 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 3,6 Ω Tvj = 150°C Eoff 20,0 25,5 26,5 mJ mJ mJ 短絡電流 SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 1900 1500 A A 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 動作温度 Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 0,13 K/W 0,027 K/W 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 F3L400R07ME4_B22 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 VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C VRRM 650 V IF 400 A IFRM 800 A I²t 11000 10000 電気的特性/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s 順電圧 Forwardvoltage IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF ピーク逆回復電流 Peakreverserecoverycurrent IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 155 225 250 A A A 逆回復電荷量 Recoveredcharge IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 25,0 37,5 44,0 µC µC µC 逆回復損失 Reverserecoveryenergy IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 5,45 9,20 11,0 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 動作温度 Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 3 V V V 0,25 K/W 0,053 K/W 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 F3L400R07ME4_B22 ダイオード、スリー・レーベル/Diode,3-Level 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 VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C VRRM 650 V IF 400 A IFRM 800 A I²t 11000 10000 電気的特性/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s 順電圧 Forwardvoltage IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF ピーク逆回復電流 Peakreverserecoverycurrent IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 155 225 250 A A A 逆回復電荷量 Recoveredcharge IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 25,0 37,5 44,0 µC µC µC 逆回復損失 Reverserecoveryenergy IF = 400 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 5,45 9,20 11,0 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 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 0,25 K/W 0,053 K/W °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:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 4 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 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 2,5 kV Cu Al2O3 連絡方法-ヒートシンク/terminaltoheatsink 連絡方法-連絡方法/terminaltoterminal 14,5 13,0 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 12,5 10,0 mm 相対トラッキング指数 Comperativetrackingindex CTI > 200 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. max. RthCH 0,009 LsCE 35 nH RCC'+EE' 1,45 mΩ Tstg -40 125 °C K/W 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 3,00 - 6,00 Nm 主端子ネジ締め付けトルク Terminalconnectiontorque 取り付けネジM6 適切なアプリケーションノートによるマウンティング ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,0 - 6,0 Nm 質量 Weight G 345 g preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 5 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 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 800 800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 600 600 500 500 IC [A] IC [A] 700 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0,0 0,5 1,0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 1,5 VCE [V] 2,0 2,5 0 3,0 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 5,0 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=3.6Ω,RGoff=3.6Ω,VCE=300V 800 60 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 55 50 600 45 40 500 E [mJ] IC [A] 35 400 30 25 300 20 200 15 10 100 5 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 6 0 100 200 300 400 IC [A] 500 600 700 800 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 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=400A,VCE=300V 過渡熱インピーダンスIGBT- インバータ transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 120 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 110 100 ZthJC : IGBT 90 80 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 70 60 50 40 0,01 30 20 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0078 0,0429 0,0288 0,0377 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 10 0 0 5 10 15 20 RG [Ω] 25 30 35 0,001 0,001 40 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=3.6Ω,Tvj=150°C 0,01 0,1 t [s] 1 10 順電圧特性Diode、インバータ（typical) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 900 800 IC, Modul IC, Chip 800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 700 600 600 500 IF [A] IC [A] 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 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 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 スイッチング損失Diode、インバータ(Typical) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=3.6Ω,VCE=300V スイッチング損失Diode、インバータ(Typical) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=400A,VCE=300V 18 14 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 16 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 12 14 10 8 10 E [mJ] E [mJ] 12 8 6 6 4 4 2 2 0 0 100 200 300 400 IF [A] 500 600 700 0 800 過渡熱インピーダンスDiode、インバータ transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 5 10 15 20 RG [Ω] 25 30 35 40 順電圧特性ダイオード、スリー・レーベル（typical) forwardcharacteristicofDiode,3-Level(typical) IF=f(VF) 1 800 ZthJC : Diode Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 600 0,1 IF [A] ZthJC [K/W] 500 400 300 0,01 200 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,015 0,0825 0,08 0,0725 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 0 10 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 8 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 1,6 1,8 2,0 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 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:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 9 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 回路図/circuit_diagram_headline J パッケージ概要/packageoutlines In fin e o n preparedby:MK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:3.1 10 テクニカルインフォメーション/TechnicalInformation IGBT-モジュール IGBT-modules F3L400R07ME4_B22 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. 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