TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R06KE3 EconoPACK™3mitschnellemTrench/FeldstopIGBT³undEmitterControlled3Diode EconoPACK™3withfasttrench/fieldstopIGBT³andEmitterControlled3diode IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter VorläufigeDaten PreliminaryData HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 600 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 55°C, Tvj max = 175°C IC nom 150 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 300 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175 Ptot 430 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 150 A, VGE = 15 V IC = 150 A, VGE = 15 V IC = 150 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 2,40 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat 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 1,60 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 9,30 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,285 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 0,12 0,14 0,14 µs µs µs tr 0,03 0,04 0,04 µs µs µs td off 0,34 0,37 0,38 µs µs µs tf 0,06 0,07 0,07 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 150 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 = 150 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 = 150 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 = 150 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 3,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 150 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 5400 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 3,3 Ω Tvj = 150°C Eon 0,85 1,35 1,50 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 150 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3800 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 3,3 Ω Tvj = 150°C Eoff 4,10 5,30 5,60 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 1100 750 A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,085 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:CM dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 1 tP ≤ 8 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 6 µs, Tvj = 150°C 0,35 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R06KE3 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 150 A IFRM 300 A I²t 2050 1950 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 150 A, VGE = 0 V IF = 150 A, VGE = 0 V IF = 150 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 150 A, - diF/dt = 5400 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 150 180 185 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 150 A, - diF/dt = 5400 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 7,00 13,0 15,0 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 150 A, - diF/dt = 5400 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 1,95 3,50 3,95 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,15 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 0,60 K/W K/W °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 t.b.d. K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100 t.b.d. K AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:CM dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 2 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R06KE3 VorläufigeDaten PreliminaryData Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstrecke Creepagedistance VISOL 2,5 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 10,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 7,5 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 225 min. typ. RthCH 0,009 LsCE 21 nH RCC'+EE' 1,80 mΩ Tstg -40 125 °C SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Gewicht Weight G 300 g preparedby:CM dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting 3 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation FS150R06KE3 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 300 300 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 240 240 210 210 180 180 150 120 90 90 60 60 30 30 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 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 5,0 10 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 270 210 7 180 6 E [mJ] 8 150 5 120 4 90 3 60 2 30 1 5 6 7 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 9 240 0 0,0 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=3.3Ω,RGoff=3.3Ω,VCE=300V 300 IC [A] 150 120 0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 270 IC [A] IC [A] 270 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:CM dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 4 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation FS150R06KE3 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=150A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 15 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 14 13 12 ZthJC : IGBT 11 10 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 9 8 7 6 5 0,01 4 3 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,021 0,1155 0,112 0,1015 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 2 1 0 0 3 6 9 12 15 18 RG [Ω] 21 24 27 0,001 0,001 30 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=3.3Ω,Tvj=150°C 330 IC, Chip IC, Chip 300 1 10 300 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 270 240 240 210 210 180 180 IF [A] IC [A] 0,1 t [s] DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 270 150 150 120 120 90 90 60 60 30 30 0 0,01 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 0,0 0,4 0,8 1,2 VF [V] preparedby:CM dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 5 1,6 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS150R06KE3 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=150A,VCE=300V 6 5 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 5 4 4 E [mJ] E [mJ] 3 3 2 2 1 1 0 0 30 60 90 0 120 150 180 210 240 270 300 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 3 6 9 12 15 18 RG [Ω] 21 24 27 30 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp 10000 R[Ω] ZthJC [K/W] 0,1 0,01 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,036 0,198 0,192 0,174 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:CM dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 6 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R06KE3 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines Infineon preparedby:CM dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 7 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R06KE3 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. ShouldyouintendtousetheProductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,pleasenotify.Please note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend -toperformjointRiskandQualityAssessments; -theconclusionofQualityAgreements; -toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon therealizationofanysuchmeasures. Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers. Changesofthisproductdatasheetarereserved. preparedby:CM dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 8