TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12KT4 62mmC-SerienModulmitschnellemTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiode 62mmC-SeriesmodulewithfastTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiode VCES = 1200V IC nom = 450A / ICRM = 900A TypischeAnwendungen • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe • USV-Systeme • Windgeneratoren TypicalApplications • HighPowerConverters • MotorDrives • UPSSystems • WindTurbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • NiedrigeSchaltverluste • NiedrigesVCEsat • SehrgroßeRobustheit • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • LowSwitchingLosses • LowVCEsat • UnbeatableRobustness • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • HoheLeistungsdichte • IsolierteBodenplatte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • 4kVAC1minInsulation • PackagewithCTI>400 • HighCreepageandClearanceDistances • HighPowerDensity • IsolatedBasePlate • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR 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 FF450R12KT4 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1200 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 450 580 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 900 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 2400 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 450 A, VGE = 15 V IC = 450 A, VGE = 15 V IC = 450 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 17,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,75 2,05 2,10 2,15 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG 3,60 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 28,0 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 1,10 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 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 td on 0,16 0,17 0,18 µs µs µs tr 0,04 0,045 0,05 µs µs µs td off 0,45 0,52 0,54 µs µs µs tf 0,10 0,16 0,18 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 450 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 450 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 450 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 1,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 450 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 1,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 450 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 9000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,0 Ω Tvj = 150°C Eon 19,0 30,0 36,0 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 450 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4500 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 1,0 Ω Tvj = 150°C Eoff 26,0 40,0 43,0 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,03 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:3.0 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 1800 A 0,062 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12KT4 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 1200 V IF 450 A IFRM 900 A I²t 34000 32000 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,70 1,75 1,75 2,25 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 450 A, VGE = 0 V IF = 450 A, VGE = 0 V IF = 450 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 450 A, - diF/dt = 9000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 490 550 560 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 450 A, - diF/dt = 9000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 44,0 80,0 90,0 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 450 A, - diF/dt = 9000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 19,0 35,0 39,0 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,055 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:3.0 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 0,11 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12KT4 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 4,0 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 29,0 23,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 23,0 11,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 400 min. typ. RthCH 0,01 LsCE 20 nH RCC'+EE' 0,70 mΩ Tstg -40 125 °C SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 2,5 - 5,0 Nm Gewicht Weight G 340 g preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:3.0 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 4 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation FF450R12KT4 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 900 900 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 720 720 630 630 540 540 450 450 360 360 270 270 180 180 90 90 0 0,0 0,5 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 810 IC [A] IC [A] 810 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 5,0 800 900 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=1Ω,RGoff=1Ω,VCE=600V 900 120 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 810 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 100 720 630 80 E [mJ] IC [A] 540 450 60 360 40 270 180 20 90 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:3.0 5 0 100 200 300 400 500 IC [A] 600 700 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF450R12KT4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=450A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 200 0,1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 180 160 ZthJC : IGBT 140 ZthJC [K/W] E [mJ] 120 100 80 0,01 60 40 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,00372 0,02046 0,01984 0,01798 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 20 0 0 1 2 3 4 5 6 RG [Ω] 7 8 9 0,001 0,001 10 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=1Ω,Tvj=150°C 1200 IC, Modul IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 900 810 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 720 900 630 IF [A] IC [A] 540 600 450 360 270 300 180 90 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:3.0 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 2,4 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FF450R12KT4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=450A,VCE=600V 50 50 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 40 40 35 35 30 30 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0 100 200 300 400 500 IF [A] 600 700 800 0 900 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 1 ZthJC : Diode ZthJC [K/W] 0,1 0,01 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0066 0,0363 0,0352 0,0319 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,001 0,001 0,01 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 45 E [mJ] E [mJ] 45 0,1 t [s] 1 10 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:3.0 7 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 RG [Ω] 7,0 8,0 9,0 10,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12KT4 Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:3.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12KT4 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:MK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:WR revision:3.0 9