TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-30R06W1E3 EasyPACKModulmitTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3DiodeundNTC EasyPACKmodulewithTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diodeandNTC J VCES = 600V IC nom = 30A / ICRM = 60A TypischeAnwendungen • Hilfsumrichter • InduktivesErwärmenundSchweißen • SolarAnwendungen • USV-Systeme TypicalApplications • AuxiliaryInverters • InductiveHeatingandWelding • SolarApplications • UPSSystems ElektrischeEigenschaften • NiederinduktivesDesign • NiedrigeSchaltverluste • TrenchIGBT3 • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • Lowinductivedesign • LowSwitchingLosses • TrenchIGBT3 • LowVCEsat MechanischeEigenschaften • Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand • KompaktesDesign • Lötverbindungstechnik • Robuste Montage durch integrierte Befestigungsklammern MechanicalFeatures • Al2O3SubstratewithLowThermalResistance • Compactdesign • SolderContactTechnology • Rugged mounting due to integrated mounting clamps ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:DK dateofpublication:2013-03-04 approvedby:MB 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 F4-30R06W1E3 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 600 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 80°C, Tvj = 175°C TC = 25°C, Tvj = 175°C IC nom IC 30 48 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 60 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj = 175°C Ptot 165 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 30 A, VGE = 15 V IC = 30 A, VGE = 15 V IC = 30 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 0,30 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,55 1,70 1,80 2,00 V V V VGEth 4,9 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 0,30 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,0 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 1,65 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,051 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 600 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 1,0 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA td on 0,023 0,023 0,023 µs µs µs tr 0,023 0,028 0,029 µs µs µs td off 0,15 0,16 0,18 µs µs µs tf 0,12 0,165 0,175 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 30 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 15 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 30 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 15 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 30 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 15 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 30 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 15 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 30 A, VCE = 300 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 1000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 125°C RGon = 15 Ω Tvj = 150°C Eon 0,60 0,75 0,80 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 30 A, VCE = 300 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4200 V/µs (Tvj=150°C) Tvj = 125°C RGoff = 15 Ω Tvj = 150°C Eoff 0,62 0,83 0,87 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 210 150 A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC 0,80 0,90 K/W RthCH 0,75 K/W tP ≤ 8 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 6 µs, Tvj = 150°C Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) preparedby:DK dateofpublication:2013-03-04 approvedby:MB revision:3.0 2 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-30R06W1E3 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 600 V IF 30 A IFRM 60 A I²t 90,0 82,0 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,60 1,55 1,50 2,00 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 30 A, VGE = 0 V IF = 30 A, VGE = 0 V IF = 30 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 30 A, - diF/dt = 1000 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 20,0 24,0 26,0 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 30 A, - diF/dt = 1000 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 1,20 2,00 2,30 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 30 A, - diF/dt = 1000 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 0,17 0,35 0,41 mJ mJ mJ RthJC 1,10 1,25 K/W RthCH 0,80 K/W min. typ. max. R25 5,00 kΩ ∆R/R -5 5 % P25 20,0 mW Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) V V V NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Nennwiderstand Ratedresistance TC = 25°C AbweichungvonR100 DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω Verlustleistung Powerdissipation TC = 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 AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:DK dateofpublication:2013-03-04 approvedby:MB revision:3.0 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-30R06W1E3 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3 Kriechstreck Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 11,5 6,3 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 10,0 5,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 VISOL kV 2,5 min. typ. max. LsCE 20 nH RCC'+EE' 8,00 mΩ Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper Tvj max 175 °C TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper Tvj op -40 150 °C Lagertemperatur Storagetemperature Tstg -40 125 °C Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder mountig force per clamp F 20 - 50 N Gewicht Weight G 24 g Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch HöchstzulässigeSperrschichttemperatur Maximumjunctiontemperature DerStromimDauerbetriebistauf30AeffektivproAnschlusspinbegrenzt. Thecurrentundercontinuousoperationislimitedto30Armsperconnectorpin. preparedby:DK dateofpublication:2013-03-04 approvedby:MB revision:3.0 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-30R06W1E3 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 60 60 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 48 48 42 42 36 36 30 30 24 24 18 18 12 12 6 6 0 0,0 0,3 0,6 0,9 VGE = 19 V VGE = 17 V VGE = 15 V VGE = 13 V VGE = 11 V VGE = 9 V 54 IC [A] IC [A] 54 1,2 1,5 1,8 VCE [V] 2,1 2,4 2,7 0 3,0 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 5,0 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=15Ω,RGoff=15Ω,VCE=300V 60 3,0 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 54 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 2,5 48 42 2,0 E [mJ] IC [A] 36 30 1,5 24 1,0 18 12 0,5 6 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0,0 12 preparedby:DK dateofpublication:2013-03-04 approvedby:MB revision:3.0 5 0 10 20 30 IC [A] 40 50 60 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-30R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=30A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJH=f(t) 5,0 10 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 4,5 4,0 ZthJH : IGBT 3,5 1 ZthJH [K/W] E [mJ] 3,0 2,5 2,0 0,1 1,5 1,0 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,126 0,274 0,637 0,514 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,5 0,0 0 20 40 60 80 100 RG [Ω] 120 140 0,01 0,0001 160 0,1 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 60 54 54 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 48 48 42 42 36 36 IF [A] IC [A] 0,01 t [s] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=15Ω,Tvj=150°C 66 IC, Modul IC, Chip 60 30 30 24 24 18 18 12 12 6 6 0 0,001 0 200 400 VCE [V] 600 0 800 preparedby:DK dateofpublication:2013-03-04 approvedby:MB 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 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-30R06W1E3 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=15Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=30A,VCE=300V 0,7 0,7 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 0,5 0,5 0,4 0,4 E [mJ] 0,6 E [mJ] 0,6 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 0 10 20 30 IF [A] 40 50 0,0 60 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJIH=f(t) 0 20 40 60 80 100 RG [Ω] 120 140 160 140 160 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 10 100000 ZthJH: Diode Rtyp 10000 R[Ω] ZthJH [K/W] 1 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,233 0,398 0,719 0,5 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,01 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 100 10 t [s] preparedby:DK dateofpublication:2013-03-04 approvedby:MB revision:3.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-30R06W1E3 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines Infineon preparedby:DK dateofpublication:2013-03-04 approvedby:MB revision:3.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-30R06W1E3 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:DK dateofpublication:2013-03-04 approvedby:MB revision:3.0 9