TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF800R17KP4_B2 IHM-AModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled3Diode IHM-AmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled3diode VCES = 1700V IC nom = 800A / ICRM = 1600A TypischeAnwendungen • Hochleistungsumrichter • Mittelspannungsantriebe • Motorantriebe • Traktionsumrichter • Windgeneratoren TypicalApplications • Highpowerconverters • Mediumvoltageconverters • Motordrives • Tractiondrives • Windturbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • NiedrigesVCEsat • Tvjop=150°C • VerstärkteDiodefürRückspeisebetrieb ElectricalFeatures • ExtendedoperatingtemperatureTvjop • LowVCEsat • Tvjop=150°C • Enlargeddiodeforregenerativeoperation MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • AlSiC Bodenplatte für erhöhte thermische Lastwechselfestigkeit • HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit • HoheLeistungsdichte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • 4kVAC1mininsulation • AlSiC base plate for increased thermal cycling capability • Highpowerandthermalcyclingcapability • Highpowerdensity • Standardhousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:WB dateofpublication:2016-03-09 approvedby:IB revision:V3.1 1 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF800R17KP4_B2 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1700 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 80°C, Tvj max = 150°C TC = 25°C, Tvj max = 150°C IC nom IC 800 1200 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 1600 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 150°C Ptot 4,85 kW VGES +/-20 V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 800 A, VGE = 15 V IC = 800 A, VGE = 15 V IC = 800 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VCE sat A A typ. max. 1,80 2,10 2,20 2,20 2,60 2,70 V V V 5,80 6,40 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 32,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 8,30 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,9 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 65,0 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 2,10 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 5,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA VGEth Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 800 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 0,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 800 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 0,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 800 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 800 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 800 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH VGE = ±15 V RGon = 0,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse 5,20 0,59 0,63 0,64 µs µs µs 0,14 0,16 0,16 µs µs µs 1,00 1,15 1,15 µs µs µs 0,32 0,50 0,55 µs µs µs Eon 145 215 245 mJ mJ mJ IC = 800 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3300 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 1,8 Ω Tvj = 150°C Eoff 255 330 365 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 3400 A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C td on tr td off tf RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:WB dateofpublication:2016-03-09 approvedby:IB revision:V3.1 2 25,7 K/kW 22,8 -40 K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF800R17KP4_B2 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 Spitzenverlustleistung Maximumpowerdissipation Tvj = 125°C Mindesteinschaltdauer Minimumturn-ontime VRRM 1700 V IF 800 A IFRM 1600 A I²t 240 210 PRQM 1200 kW ton min 10,0 µs CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. kA²s kA²s typ. max. VF 1,55 1,60 1,65 2,00 2,05 2,10 IF = 800 A, - diF/dt = 5600 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 1000 1150 1200 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 800 A, - diF/dt = 5600 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 240 410 450 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 800 A, - diF/dt = 5600 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 160 280 325 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 800 A, VGE = 0 V IF = 800 A, VGE = 0 V IF = 800 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:WB dateofpublication:2016-03-09 approvedby:IB revision:V3.1 3 V V V 36,8 K/kW 30,0 -40 K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF800R17KP4_B2 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate kV 4,0 AlSiC InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) AlN Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 15,0 15,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 10,0 10,0 mm > 250 VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI min. Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature 20 nH RCC'+EE' 0,33 mΩ Tstg -40 125 °C 4,25 5,75 Nm SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M G preparedby:WB dateofpublication:2016-03-09 approvedby:IB revision:V3.1 4 max. LsCE Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Gewicht Weight typ. 1,8 - 2,1 Nm 8,0 - 10 Nm 1050 g TechnischeInformation/TechnicalInformation FF800R17KP4_B2 IGBT-Modul IGBT-Module AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 1600 1600 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1400 1400 1000 1000 IC [A] 1200 IC [A] 1200 800 800 600 600 400 400 200 200 0 0,0 0,5 VGE = 20 V VGE = 15 V VGE = 12 V VGE = 10 V VGE = 9 V VGE = 8 V 1,0 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 0 3,5 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=0.8Ω,RGoff=1.8Ω,VCE=900V 1600 800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1400 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 750 700 650 1200 600 550 500 E [mJ] IC [A] 1000 800 600 450 400 350 300 250 400 200 150 200 100 50 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:WB dateofpublication:2016-03-09 approvedby:IB revision:V3.1 5 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation FF800R17KP4_B2 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=800A,VCE=900V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 1100 100 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 1000 ZthJC : IGBT 900 800 10 ZthJC [K/kW] E [mJ] 700 600 500 1 400 300 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 4,219 15,08 4,624 1,783 τi[s]: 0,002 0,045 0,539 6,941 200 100 0,1 0,001 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 RG [Ω] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=1.8Ω,Tvj=150°C 2000 1 10 15 VCC = 900 V 13 11 1600 9 7 1400 5 3 IC [A] VGE [V] 1200 1000 800 1 -1 -3 -5 600 -7 400 -9 -11 200 0 0,1 t [s] GateladungsCharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) gatechargecharacteristicIGBT,Inverter(typical) VGE=f(QG) IC=800A,Tvj=25°C IC, Modul IC, Chip 1800 0,01 -13 0 200 400 600 -15 800 1000 1200 1400 1600 1800 VCE [V] preparedby:WB dateofpublication:2016-03-09 approvedby:IB revision:V3.1 6 0 1 2 3 4 5 QG [µC] 6 7 8 9 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF800R17KP4_B2 IGBT-Modul IGBT-Module DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=0.8Ω,VCE=900V 1600 450 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1400 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 400 1000 300 E [mJ] 350 IF [A] 1200 800 250 600 200 400 150 200 100 0 50 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 VF [V] SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=800A,VCE=900V 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 350 100 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C ZthJC : Diode 300 E [mJ] ZthJC [K/kW] 250 200 10 150 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 6,699 22,012 6,296 1,796 τi[s]: 0,002 0,05 0,427 7,014 100 0 1 2 3 4 RG [Ω] 5 6 7 1 0,001 8 preparedby:WB dateofpublication:2016-03-09 approvedby:IB revision:V3.1 7 0,01 0,1 t [s] 1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF800R17KP4_B2 IGBT-Modul IGBT-Module SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA) safeoperationareaDiode,Inverter(SOA) IR=f(VR) Tvj=150°C 1800 IR, Modul 1600 1400 1200 IR [A] 1000 800 600 400 200 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 VR [V] preparedby:WB dateofpublication:2016-03-09 approvedby:IB revision:V3.1 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF800R17KP4_B2 Schaltplan/Circuitdiagram Gehäuseabmessungen/Packageoutlines preparedby:WB dateofpublication:2016-03-09 approvedby:IB revision:V3.1 9 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF800R17KP4_B2 Publishedby InfineonTechnologiesAG 81726München,Germany ©InfineonTechnologiesAG2015. AllRightsReserved. Nutzungsbedingungen WICHTIGERHINWEIS DieindiesemDokumententhaltenenAngabenstellenkeinesfallsGarantienfürdieBeschaffenheitoderEigenschaftendesProduktes (“Beschaffenheitsgarantie“)dar.FürBeispiele,HinweiseodertypischeWerte,dieindiesemDokumententhaltensind,und/oderAngaben, diesichaufdieAnwendungdesProduktesbeziehen,istjeglicheGewährleistungundHaftungvonInfineonTechnologiesausgeschlossen, einschließlich,ohnehieraufbeschränktzusein,dieGewährdafür,dasskeingeistigesEigentumDritterverletztist. DesWeiterenstehensämtliche,indiesemDokumententhaltenenInformationen,unterdemVorbehaltderEinhaltungderindiesem DokumentfestgelegtenVerpflichtungendesKundensowieallerimHinblickaufdasProduktdesKundensowiedieNutzungdesInfineon ProduktesindenAnwendungendesKundenanwendbarengesetzlichenAnforderungen,NormenundStandardsdurchdenKunden. DieindiesemDokumententhaltenenDatensindausschließlichfürtechnischgeschultesFachpersonalbestimmt.DieBeurteilungder EignungdiesesProduktesfürdiebeabsichtigteAnwendungsowiedieBeurteilungderVollständigkeitderindiesemDokumententhaltenen ProduktdatenfürdieseAnwendungobliegtdentechnischenFachabteilungendesKunden. SolltenSievonunsweitereInformationenimZusammenhangmitdemProdukt,derTechnologie,Lieferbedingungenbzw.Preisen benötigen,wendenSiesichbitteandasnächsteVertriebsbürovonInfineonTechnologies(www.infineon.com). WARNHINWEIS AufgrunddertechnischenAnforderungenkönnenProduktegesundheitsgefährdendeSubstanzenenthalten.BeiFragenzudenindiesem ProduktenthaltenenSubstanzen,setzenSiesichbittemitdemnächstenVertriebsbürovonInfineonTechnologiesinVerbindung. SofernInfineonTechnologiesnichtausdrücklichineinemschriftlichen,vonvertretungsberechtigtenInfineonMitarbeiternunterzeichneten Dokumentzugestimmthat,dürfenProduktevonInfineonTechnologiesnichtinAnwendungeneingesetztwerden,inwelchen vernünftigerweiseerwartetwerdenkann,dasseinFehlerdesProduktesoderdieFolgenderNutzungdesProdukteszu Personenverletzungenführen. Terms&Conditionsofusage IMPORTANTNOTICE Theinformationgiveninthisdocumentshallinnoeventberegardedasaguaranteeofconditionsorcharacteristics (“Beschaffenheitsgarantie”).Withrespecttoanyexamples,hintsoranytypicalvaluesstatedhereinand/oranyinformationregardingthe applicationoftheproduct,InfineonTechnologiesherebydisclaimsanyandallwarrantiesandliabilitiesofanykind,includingwithout limitationwarrantiesofnon-infringementofintellectualpropertyrightsofanythirdparty. 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