FF200R12KE4P Data Sheet (601 KB, EN/DE)

TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF200R12KE4P
62mmC-SerienModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiodeundbereits
aufgetragenemThermalInterfaceMaterial
62mmC-SeriesmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiodeandpre-applied
ThermalInterfaceMaterial
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 200A / ICRM = 400A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• USV-Systeme
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• Highpowerconverters
• Motordrives
• UPSsystems
• Windturbines
ElektrischeEigenschaften
• NiedrigeSchaltverluste
• SehrgroßeRobustheit
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• Lowswitchinglosses
• Unbeatablerobustness
• VCEsatwithpositivetemperaturecoefficient
MechanischeEigenschaften
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• HoheLeistungsdichte
• IsolierteBodenplatte
• Standardgehäuse
• Thermisches Interface Material bereits
aufgetragen
MechanicalFeatures
• PackagewithCTI>400
• Highcreepageandclearancedistances
• Highpowerdensity
• Isolatedbaseplate
• Standardhousing
• Pre-appliedThermalInterfaceMaterial
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:MK
revision:V2.0
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-Modul
IGBT-Module
FF200R12KE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TH = 85°C, Tvj max = 175°C
IC nom 200
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
400
A
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 200 A, VGE = 15 V
IC = 200 A, VGE = 15 V
IC = 200 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
typ.
max.
1,75
2,00
2,05
2,15
V
V
V
5,80
6,40
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 7,60 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
1,80
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
3,8
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
14,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,50
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
VGEth
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 2,7 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 2,7 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,7 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 2,7 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 200 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 4000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 2,7 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,20
0,20
0,25
0,27
µs
µs
µs
0,045
0,05
0,055
µs
µs
µs
0,50
0,60
0,62
µs
µs
µs
0,10
0,16
0,18
µs
µs
µs
Eon
10,0
15,0
17,0
mJ
mJ
mJ
IC = 200 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 4000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 2,7 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
17,0
26,0
29,0
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
800
A
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proIGBT/perIGBT
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
td on
tr
td off
tf
RthJH
Tvj op
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:MK
revision:V2.0
2
0,162 K/W
-40
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF200R12KE4P
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 1200
V
IF
200
A
IFRM
400
A
I²t
7800
7400
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
A²s
A²s
typ.
max.
2,15
VF
1,65
1,65
1,65
IF = 200 A, - diF/dt = 4000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
230
250
260
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 200 A, - diF/dt = 4000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
20,0
32,0
45,0
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 200 A, - diF/dt = 4000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
9,00
16,0
17,5
mJ
mJ
mJ
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proDiode/perdiode
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
RthJH
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 200 A, VGE = 0 V
IF = 200 A, VGE = 0 V
IF = 200 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:MK
revision:V2.0
3
V
V
V
0,203 K/W
-40
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF200R12KE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
VISOL 4,0
kV
Cu
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
29,0
23,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
23,0
11,0
mm
> 400
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
min.
typ.
max.
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,01
K/W
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
LsCE
20
nH
RCC'+EE'
0,70
mΩ
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TH=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
Tstg
Höchstzulässige
Bodenplattenbetriebstemperatur
Maximumbaseplateoperationtemperature
-40
TBPmax
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
2,5
Gewicht
Weight
G
Lagerung und Transport von Modulen mit TIM => AN2012-07
Storage and shipment of modules with TIM => AN2012-07
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:MK
revision:V2.0
4
340
125
°C
125
°C
6,00
Nm
5,0
Nm
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF200R12KE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
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
400
400
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
320
320
280
280
240
240
200
200
160
160
120
120
80
80
40
40
0
0,0
0,5
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
360
IC [A]
IC [A]
360
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=2.7Ω,RGoff=2.7Ω,VCE=600V
400
60
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
360
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
55
50
320
45
280
40
35
E [mJ]
IC [A]
240
200
30
25
160
20
120
15
80
10
40
0
5
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:MK
revision:V2.0
5
0
40
80
120 160 200 240 280 320 360 400
IC [A]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF200R12KE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=200A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
110
1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
100
90
ZthJH : IGBT
80
0,1
ZthJH [K/W]
E [mJ]
70
60
50
40
0,01
30
20
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0098
0,0318 0,096 0,0244
τi[s]:
0,000335 0,0157 0,0746 0,632
10
0
0
3
6
9
12
15
RG [Ω]
18
21
24
0,001
0,001
27
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=2.7Ω,Tvj=150°C
450
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
400
IC, Modul
IC, Chip
400
0,01
360
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
320
350
280
300
IF [A]
IC [A]
240
250
200
200
160
150
120
100
80
50
0
40
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:MK
revision:V2.0
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
FF200R12KE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=2.7Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=200A,VCE=600V
25
25
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
15
15
E [mJ]
20
E [mJ]
20
10
10
5
5
0
0
50
100
150
200
IF [A]
250
300
350
0
400
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJH=f(t)
1
ZthJH : Diode
ZthJH [K/W]
0,1
0,01
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,017
0,0478 0,1056 0,0326
τi[s]:
0,000288 0,0127 0,065 0,79
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
10
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:MK
revision:V2.0
7
0
3
6
9
12
15
RG [Ω]
18
21
24
27
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF200R12KE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/Circuitdiagram
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
In fin e o n
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:MK
revision:V2.0
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF200R12KE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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preparedby:AKB
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:MK
revision:V2.0
9