TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-75R06W1E3 EasyPACKModulmitTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3DiodeundNTC EasyPACKmodulewithTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diodeandNTC J VCES = 600V IC nom = 75A / ICRM = 150A TypischeAnwendungen • Hilfsumrichter • InduktivesErwärmenundSchweißen • SolarAnwendungen • USV-Systeme TypicalApplications • AuxiliaryInverters • InductiveHeatingandWelding • SolarApplications • UPSSystems ElektrischeEigenschaften • NiederinduktivesDesign • NiedrigeSchaltverluste • TrenchIGBT3 • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • Lowinductivedesign • LowSwitchingLosses • TrenchIGBT3 • LowVCEsat MechanischeEigenschaften • Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand • KompaktesDesign • Lötverbindungstechnik • Robuste Montage durch integrierte Befestigungsklammern MechanicalFeatures • Al2O3SubstratewithLowThermalResistance • Compactdesign • SolderContactTechnology • Rugged mounting due to integrated mounting clamps ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 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 F4-75R06W1E3 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 600 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 80°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 75 100 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 150 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175 Ptot 275 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 75 A, VGE = 15 V IC = 75 A, VGE = 15 V IC = 75 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 1,20 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 0,80 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,0 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 4,60 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,145 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 600 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 0,025 0,025 0,025 µs µs µs tr 0,017 0,019 0,02 µs µs µs td off 0,20 0,22 0,23 µs µs µs tf 0,07 0,09 0,10 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 5,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 5,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 5,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 5,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 75 A, VCE = 300 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 3600 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 5,1 Ω Tvj = 150°C Eon 0,40 0,45 0,55 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 75 A, VCE = 300 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 5,1 Ω Tvj = 150°C Eoff 1,75 2,20 2,30 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 530 380 A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 0,50 0,55 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,60 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 2 tP ≤ 8 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 6 µs, Tvj = 150°C 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-75R06W1E3 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 600 V IF 75 A IFRM 150 A I²t 500 450 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 75 A, VGE = 0 V IF = 75 A, VGE = 0 V IF = 75 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 75 A, - diF/dt = 3600 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 95,0 105 110 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 75 A, - diF/dt = 3600 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 3,70 6,40 7,00 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 75 A, - diF/dt = 3600 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 0,90 1,50 1,75 mJ mJ mJ RthJC 0,75 0,85 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 -40 150 min. typ. max. R25 5,00 kΩ ∆R/R -5 5 % P25 20,0 mW Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode 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:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-75R06W1E3 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 20 nH RCC'+EE' 8,00 mΩ Tstg -40 125 °C Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder mountig force per clamp F 20 - 50 N Gewicht Weight G 24 g Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 30 A effektiv pro Anschlusspin begrenzt. The current under continuous operation is limited to 30 A rms per connector pin. preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-75R06W1E3 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 150 150 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 120 120 105 105 90 90 75 60 45 45 30 30 15 15 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 VCE [V] ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V 0,5 1,0 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 135 105 3,5 90 3,0 E [mJ] 4,0 75 2,5 60 2,0 45 1,5 30 1,0 15 0,5 5 6 7 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 4,5 120 0 0,0 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=5.1Ω,RGoff=5.1Ω,VCE=300V 150 IC [A] 75 60 0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 135 IC [A] IC [A] 135 8 9 VGE [V] 10 11 0,0 12 preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 5 0 15 30 45 60 75 90 IC [A] 105 120 135 150 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-75R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=75A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJH=f(t) 10,0 10 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 9,0 8,0 ZthJH : IGBT 7,0 1 ZthJH [K/W] E [mJ] 6,0 5,0 4,0 0,1 3,0 2,0 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,051 0,117 0,426 0,506 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 1,0 0,0 0 5 10 15 20 25 30 RG [Ω] 35 40 45 0,01 0,0001 50 0,001 0,01 0,1 1 10 t [s] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=5.1Ω,Tvj=150°C 175 IC, Modul IC, Chip DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 150 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 135 150 120 125 105 90 IF [A] IC [A] 100 75 75 60 45 50 30 25 15 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 6 0,0 0,5 1,0 VF [V] 1,5 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-75R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=5.1Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=75A,VCE=300V 3,5 2,5 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 3,0 2,0 2,5 1,5 E [mJ] E [mJ] 2,0 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,0 0 25 50 75 IF [A] 100 125 0,0 150 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJH=f(t) 0 5 10 15 20 25 30 RG [Ω] 35 40 45 50 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 10 100000 ZthJH : Diode Rtyp 10000 R[Ω] ZthJH [K/W] 1 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,1 0,227 0,596 0,526 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,01 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 100 10 t [s] preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-75R06W1E3 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines Infineon preparedby:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-75R06W1E3 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. 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:DK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:MB revision:3.0 9