TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ2400R12HP4_B9 IHM-BModulmitsoftschaltendemTrench-IGBT4 IHM-Bmodulewithsoft-switchingTrench-IGBT4 VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1200V IC nom = 2400A / ICRM = 4800A TypischeAnwendungen • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe • Windgeneratoren TypicalApplications • HighPowerConverters • MotorDrives • WindTurbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • GehäusemitCTI>400 • HoheLeistungsdichte • IHMBGehäuse MechanicalFeatures • 4kVAC1minInsulation • PackagewithCTI>400 • HighPowerDensity • IHMBHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.4 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 FZ2400R12HP4_B9 VorläufigeDaten PreliminaryData 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 2400 3550 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 4800 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 13,5 kW Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 2400 A, VGE = 15 V IC = 2400 A, VGE = 15 V IC = 2400 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 91,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,70 2,00 2,10 2,05 V V V VGEth 5,1 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 18,5 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,98 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 150 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 8,30 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 0,50 0,54 0,55 µs µs µs tr 0,33 0,33 0,33 µs µs µs td off 1,05 1,15 1,20 µs µs µs tf 0,20 0,23 0,24 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 2400 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 2400 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 2400 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,22 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 2400 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,22 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 2400 A, VCE = 600 V, LS = 50 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 6250 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,5 Ω Tvj = 150°C Eon 365 460 505 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 2400 A, VCE = 600 V, LS = 50 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 2400 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 0,22 Ω Tvj = 150°C Eoff 450 560 595 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 6,50 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.4 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 9600 A 11,0 K/kW K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ2400R12HP4_B9 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 2400 A IFRM 4800 A I²t 750 725 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,80 1,75 1,70 2,35 kA²s kA²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 2400 A, VGE = 0 V IF = 2400 A, VGE = 0 V IF = 2400 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 2400 A, - diF/dt = 6250 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 805 1150 1200 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 2400 A, - diF/dt = 6250 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 245 430 490 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 2400 A, - diF/dt = 6250 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 105 185 210 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 7,20 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.4 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 17,5 K/kW K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ2400R12HP4_B9 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 4,0 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 32,0 32,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 19,0 19,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 400 min. typ. max. LsCE 6,0 nH RCC'+EE' 0,10 mΩ Tstg -40 150 °C SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 4,25 - 5,75 Nm SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 1,7 - 2,1 Nm M 8,0 - 10 Nm Gewicht Weight G 1900 g preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.4 Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ2400R12HP4_B9 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 4800 4800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 4200 4200 3000 3000 IC [A] 3600 IC [A] 3600 2400 2400 1800 1800 1200 1200 600 600 0 VGE =19 V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 0,0 0,5 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=1.5Ω,RGoff=0.22Ω,VCE=600V 4800 2000 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 4200 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 1800 1600 3600 1400 3000 IC [A] E [mJ] 1200 2400 1000 800 1800 600 1200 400 600 0 200 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.4 5 0 800 1600 2400 IC [A] 3200 4000 4800 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ2400R12HP4_B9 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=2400A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 2500 100 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 2000 ZthJC : IGBT 10 E [mJ] ZthJC [K/kW] 1500 1000 1 500 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 0,7907 8,3195 1,1534 0,3981 τi[s]: 0,001 0,0362 0,1587 3,3483 0 0,0 1,5 3,0 4,5 6,0 0,1 0,001 7,5 0,01 0,1 t [s] RG [Ω] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=0.22Ω,Tvj=150°C 5600 Ic, Modul IC, Chip 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 4800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 4200 4800 3600 4000 3000 IF [A] IC [A] 3200 2400 2400 1800 1600 1200 800 0 600 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.4 6 0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 VF [V] 1,5 1,8 2,1 2,4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ2400R12HP4_B9 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.5Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=2400A,VCE=600V 300 240 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 220 250 200 180 200 160 E [mJ] E [mJ] 140 150 120 100 100 80 60 50 40 20 0 0 800 1600 2400 IF [A] 3200 4000 0 4800 100 ZthJC [K/kW] ZthJC : Diode 10 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1,4568 2,3068 12,5404 0,8175 τi[s]: 0,0004 0,0079 0,039 0,8169 0,01 0,1 t [s] 1,5 3,0 4,5 RG [Ω] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 1 0,001 0,0 1 10 preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.4 7 6,0 7,5 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ2400R12HP4_B9 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.4 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ2400R12HP4_B9 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:WB dateofpublication:2013-11-11 approvedby:PL revision:2.4 9