TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FB20R06W1E3 EasyPIM™ModulmitTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3DiodeundNTC EasyPIM™modulewithTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diodeandNTC VorläufigeDaten/PreliminaryData J VCES = 600V IC nom = 20A / ICRM = 40A TypischeAnwendungen • Hilfsumrichter • Klimaanlagen • Motorantriebe TypicalApplications • AuxiliaryInverters • AirConditioning • MotorDrives ElektrischeEigenschaften • NiedrigeSchaltverluste • TrenchIGBT3 • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • LowSwitchingLosses • TrenchIGBT3 • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient • 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:2013-10-29 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 FB20R06W1E3 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 600 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 95°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 20 29 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 40 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175 Ptot 94,0 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 20 A, VGE = 15 V IC = 20 A, VGE = 15 V IC = 20 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 0,29 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,55 1,70 1,80 2,00 V V V VGEth 4,9 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 0,20 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 1,10 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,034 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 0,02 0,02 0,02 µs µs µs tr 0,013 0,016 0,017 µs µs µs td off 0,12 0,14 0,15 µs µs µs tf 0,07 0,095 0,10 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 20 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 18 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 20 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 18 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 20 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 18 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 20 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 18 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 20 A, VCE = 300 V, LS = 50 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 1800 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 18 Ω Tvj = 150°C Eon 0,32 0,44 0,49 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 20 A, VCE = 300 V, LS = 50 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4100 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 18 Ω Tvj = 150°C Eoff 0,44 0,56 0,59 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 140 100 A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 1,45 1,60 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 1,25 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:DK dateofpublication:2013-10-29 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 FB20R06W1E3 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 600 V IF 20 A IFRM 40 A I²t 49,0 45,0 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,60 1,55 1,50 2,00 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 20 A, VGE = 0 V IF = 20 A, VGE = 0 V IF = 20 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 20 A, - diF/dt = 1800 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 34,0 38,0 40,0 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 20 A, - diF/dt = 1800 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 1,00 1,75 2,20 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 20 A, - diF/dt = 1800 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 0,21 0,37 0,47 mJ mJ mJ RthJC 1,95 2,15 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 1,35 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode V V V 150 °C Diode,Gleichrichter/Diode,Rectifier HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 800 V DurchlassstromGrenzeffektivwertproChip TC = 80°C MaximumRMSforwardcurrentperchip IFRMSM 50 A GleichrichterAusgangGrenzeffektivstrom MaximumRMScurrentatrectifieroutput TC = 80°C IRMSM 60 A StoßstromGrenzwert Surgeforwardcurrent tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C IFSM 450 360 A A Grenzlastintegral I²t-value tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 1000 640 A²s A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. VF 0,85 V IR 0,10 mA RthJC 0,95 1,05 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,95 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:DK dateofpublication:2013-10-29 approvedby:MB revision:2.1 Durchlassspannung Forwardvoltage Tvj = 150°C, IF = 20 A Sperrstrom Reversecurrent Tvj = 150°C, VR = 800 V Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode 3 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FB20R06W1E3 VorläufigeDaten PreliminaryData NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. R25 5,00 kΩ ∆R/R -5 5 % P25 20,0 mW 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. 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 VISOL kV 2,5 > 200 min. typ. max. LsCE 30 nH RCC'+EE' RAA'+CC' 8,00 4,00 mΩ Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Tstg -40 125 °C Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder mountig force per clamp F 20 - 50 N Gewicht Weight G 24 g Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 30A effektiv pro Anschlusspin begrenzt. The current under continuous operation is limited to 30A rms per connector pin. preparedby:DK dateofpublication:2013-10-29 approvedby:MB revision:2.1 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FB20R06W1E3 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 40 40 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 32 32 28 28 24 24 20 20 16 16 12 12 8 8 4 4 0 0,0 0,3 0,6 0,9 VGE = 19 V VGE = 17 V VGE = 15 V VGE = 13 V VGE = 11 V VGE = 9 V 36 IC [A] IC [A] 36 1,2 1,5 1,8 VCE [V] 2,1 2,4 2,7 0 3,0 ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V 0,0 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=18Ω,RGoff=18Ω,VCE=300V 40 1,4 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 36 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 1,2 32 1,0 28 24 0,8 E [mJ] IC [A] 0,5 20 0,6 16 12 0,4 8 0,2 4 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0,0 12 preparedby:DK dateofpublication:2013-10-29 approvedby:MB revision:2.1 5 0 5 10 15 20 IC [A] 25 30 35 40 TechnischeInformation/TechnicalInformation FB20R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=20A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJH=f(t) 2,0 10 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 1,6 ZthJH : IGBT E [mJ] ZthJH [K/W] 1,2 0,8 1 0,4 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,1901 0,4681 1,003 1,039 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,0 0 20 40 60 80 0,1 0,001 100 120 140 160 180 200 RG [Ω] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=18Ω,Tvj=150°C 44 IC, Modul IC, Chip 40 1 10 40 36 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 32 32 28 28 24 24 IF [A] IC [A] 0,1 t [s] DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 36 20 20 16 16 12 12 8 8 4 4 0 0,01 0 200 400 VCE [V] 600 0 800 preparedby:DK dateofpublication:2013-10-29 approvedby:MB revision:2.1 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FB20R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=18Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=20A,VCE=300V 0,8 0,7 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 0,7 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 0,6 0,6 0,5 0,5 E [mJ] E [mJ] 0,4 0,4 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 0 4 8 12 16 20 24 IF [A] 28 32 36 0,0 40 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJH=f(t) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 RG [Ω] DurchlasskennliniederDiode,Gleichrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Rectifier(typical) IF=f(VF) 10 40 ZthJH : Diode Tvj = 25°C Tvj = 150°C 36 32 28 IF [A] ZthJH [K/W] 24 1 20 16 12 8 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,3013 0,7006 1,3873 0,9109 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 4 0 10 preparedby:DK dateofpublication:2013-10-29 approvedby:MB revision:2.1 7 0,0 0,2 0,4 0,6 VF [V] 0,8 1,0 1,2 TechnischeInformation/TechnicalInformation FB20R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData 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:DK dateofpublication:2013-10-29 approvedby:MB revision:2.1 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FB20R06W1E3 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:DK dateofpublication:2013-10-29 approvedby:MB revision:2.1 9 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FB20R06W1E3 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. Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyisgranted exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered. Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).Forthosethatarespecifically interestedwemayprovideapplicationnotes. Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe salesoffice,whichisresponsibleforyou. 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