TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF650R17IE4P PrimePACK™2ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiode PrimePACK™2modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlleddiode VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1700V IC nom = 650A / ICRM = 1300A TypischeAnwendungen • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe • Windgeneratoren TypicalApplications • Highpowerconverters • Motordrives • Windturbines ElektrischeEigenschaften • HoheKurzschlussrobustheit • HoheStoßstromfestigkeit • HoheStromdichte • Tvjop=150°C • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • Highshort-circuitcapability • Highsurgecurrentcapability • Highcurrentdensity • Tvjop=150°C • VCEsatwithpositivetemperaturecoefficient MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • IntegrierterNTCTemperaturSensor • RoHSkonform • Thermisches Interface Material bereits aufgetragen MechanicalFeatures • 4kVAC1mininsulation • PackagewithCTI>400 • Highcreepageandclearancedistances • IntegratedNTCtemperaturesensor • RoHScompliant • Pre-appliedThermalInterfaceMaterial ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:SM dateofpublication:2016-03-17 approvedby:RN 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 FF650R17IE4P VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 1700 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TH = 65°C, Tvj max = 175°C IC nom 650 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 1300 A VGES +/-20 V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 650 A, VGE = 15 V IC = 650 A, VGE = 15 V IC = 650 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VCE sat typ. max. 2,00 2,35 2,45 2,45 2,90 3,00 V V V 5,80 6,40 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 24,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 7,00 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 2,3 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 54,0 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 1,70 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 = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 2,7 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 2,7 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 650 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 5000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,8 Ω Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse 5,20 0,55 0,60 0,60 µs µs µs 0,09 0,11 0,12 µs µs µs 1,00 1,25 1,30 µs µs µs 0,29 0,49 0,57 µs µs µs Eon 205 300 320 mJ mJ mJ IC = 650 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 2,7 Ω Tvj = 150°C Eoff 140 205 230 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 2700 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:SM dateofpublication:2016-03-17 approvedby:RN revision:V2.0 2 54,3 K/kW -40 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF650R17IE4P 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 Spitzenverlustleistung Maximumpowerdissipation Tvj = 125°C VRRM 1700 V IF 650 A IFRM 1300 A I²t 70,5 kA²s PRQM 650 kW CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. VF 1,85 1,95 1,95 2,25 2,35 2,35 IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 695 760 805 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 160 265 310 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 76,0 135 160 mJ mJ mJ Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper Thermalresistance,junctiontoheatsink proDiode/perdiode validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial RthJH Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 650 A, VGE = 0 V IF = 650 A, VGE = 0 V IF = 650 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op V V V 105 K/kW -40 150 °C NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Nennwiderstand Ratedresistance TNTC = 25°C AbweichungvonR100 DeviationofR100 TNTC = 100°C, R100 = 493 Ω Verlustleistung Powerdissipation TNTC = 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 3411 K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100 3433 K R25 ∆R/R 5,00 -5 P25 AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:SM dateofpublication:2016-03-17 approvedby:RN revision:V2.0 3 kΩ 5 % 20,0 mW TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF650R17IE4P 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 33,0 33,0 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 19,0 19,0 mm > 400 VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI min. Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TH=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature 18 nH RCC'+EE' 0,30 mΩ -40 TBPmax Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M Gewicht Weight G Lagerung und Transport von Modulen mit TIM: siehe AN2012-07 Storage and shipment of modules with TIM: see AN2012-07 preparedby:SM dateofpublication:2016-03-17 approvedby:RN revision:V2.0 4 max. LsCE Tstg Höchstzulässige Bodenplattenbetriebstemperatur Maximumbaseplateoperationtemperature typ. 3,00 125 °C 125 °C 6,00 Nm 1,8 - 2,1 Nm 8,0 - 10 Nm 825 g TechnischeInformation/TechnicalInformation FF650R17IE4P 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 1300 1300 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1200 1000 1000 900 900 800 800 700 700 IC [A] 1100 IC [A] 1100 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0,0 0,5 1,0 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V 1200 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 3,5 0 4,0 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 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=1.8Ω,RGoff=2.7Ω,VCE=900V 1300 550 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1200 Eon, Tvj = 150°C Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C 500 1100 450 1000 400 900 350 700 E [mJ] IC [A] 800 600 500 300 250 200 400 150 300 100 200 50 100 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:SM dateofpublication:2016-03-17 approvedby:RN revision:V2.0 5 0 200 400 600 800 IC [A] 1000 1200 5,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF650R17IE4P IGBT-Modul IGBT-Module VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=650A,VCE=900V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJH=f(t) 1000 100 Eon, Tvj = 150°C Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C 900 ZthJH : IGBT 800 700 10 ZthJH [K/kW] E [mJ] 600 500 400 1 300 200 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 4,95 13,5 24,1 11,7 τi[s]: 0,000949 0,0278 0,105 0,664 100 0 0 2 4 6 8 10 12 0,1 0,001 14 0,01 0,1 t [s] RG [Ω] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=2.7Ω,Tvj=150°C 1400 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 1300 IC, Modul IC, Chip Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1200 1200 1100 1000 1000 900 800 IF [A] IC [A] 800 600 700 600 500 400 400 300 200 200 100 0 0 200 400 600 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 VCE [V] preparedby:SM dateofpublication:2016-03-17 approvedby:RN revision:V2.0 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF650R17IE4P IGBT-Modul IGBT-Module VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.8Ω,VCE=900V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=650A,VCE=900V 220 220 Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C 180 180 160 160 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 200 400 Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C 200 E [mJ] E [mJ] 200 600 IF [A] 800 1000 0 1200 0 2 4 6 8 10 12 14 RG [Ω] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJH=f(t) SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA) safeoperationareaDiode,Inverter(SOA) IR=f(VR) Tvj=150°C 1000 ZthJH : Diode 1400 IR, Modul 1200 1000 IR [A] ZthJH [K/kW] 100 800 600 10 400 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 12,1 34 43,9 15,1 τi[s]: 0,000926 0,0278 0,111 0,766 1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 200 0 10 preparedby:SM dateofpublication:2016-03-17 approvedby:RN revision:V2.0 7 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 VR [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FF650R17IE4P IGBT-Modul IGBT-Module VorläufigeDaten PreliminaryData NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 100000 Rtyp R[Ω] 10000 1000 100 0 20 40 60 80 100 TNTC [°C] 120 140 160 preparedby:SM dateofpublication:2016-03-17 approvedby:RN revision:V2.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF650R17IE4P IGBT-Modul IGBT-Module VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/Circuitdiagram Gehäuseabmessungen/Packageoutlines 154 restricted area for Thermal Interface Material 60 6,5 1 36 0,2 screwing depth max. 16 (4x) 18 0,2 (2x) 22 +- 0,6 0 3 0,1 36,5 0,3 screwing depth max. 8 (7x) A 172 0,5 150 113 103 recommeded design height lower side PCB to baseplate 92 76 58 8 0,1 (7x) 25,9 0,25 + 5,5 - 00,1 0,25 A B C (10x) 10 20 0,1 37,7 0,25 B recommeded design height lower side bus bar to baseplate 28 0,1 5,5 17 0,1 0,6 A B C (4x) C 39 64 78 117 156 preparedby:SM dateofpublication:2016-03-17 approvedby:RN revision:V2.0 9 M8 5,5 4,3 24,5 0,5 14 39 25 21,5 0,3 10 45,5 0,5 21 0,3 M4 0,6 A B C (7X) 12,3 0,3 89 0,5 73 0,4 A (7x) 1 MAX TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FF650R17IE4P VorläufigeDaten PreliminaryData 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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