BSM 10 GD 120 DN2 IGBT Power Module • Power module • 3-phase full-bridge • Including fast free-wheel diodes • Package with insulated metal base plate Type VCE BSM 10 GD 120 DN2 BSM 10 GD120DN2E3224 IC Package Ordering Code 1200V 15A ECONOPACK 2 C67076-A2513-A67 1200V 15A ECONOPACK 2K C67070-A2513-A67 Maximum Ratings Parameter Symbol Collector-emitter voltage VCE Collector-gate voltage VCGR RGE = 20 kΩ Values Unit 1200 V 1200 Gate-emitter voltage VGE DC collector current IC ± 20 A TC = 25 °C 15 TC = 80 °C 10 Pulsed collector current, tp = 1 ms ICpuls TC = 25 °C 30 TC = 80 °C 20 Power dissipation per IGBT W Ptot TC = 25 °C 80 Chip temperature Tj Storage temperature Tstg Thermal resistance, chip case RthJC ≤ 1.52 Diode thermal resistance, chip case RthJCD ≤2 Insulation test voltage, t = 1min. Vis 2500 Vac Creepage distance - 16 mm Clearance - 11 DIN humidity category, DIN 40 040 - F IEC climatic category, DIN IEC 68-1 - 1 + 150 °C -40 ... + 125 K/W sec 40 / 125 / 56 2006-01-31 BSM 10 GD 120 DN2 Electrical Characteristics, at Tj = 25 °C, unless otherwise specified Parameter Symbol Values min. typ. Unit max. Static Characteristics Gate threshold voltage V VGE(th) VGE = VCE, IC = 0.32 mA 4.5 5.5 6.5 VGE = 15 V, IC = 10 A, Tj = 25 °C - 2.7 3.2 VGE = 15 V, IC = 10 A, Tj = 125 °C - 3.3 3.9 Collector-emitter saturation voltage Zero gate voltage collector current VCE(sat) mA ICES VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tj = 25 °C - 0.2 0.4 VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tj = 125 °C - 0.8 - Gate-emitter leakage current nA IGES VGE = 20 V, VCE = 0 V - - 120 AC Characteristics Transconductance VCE = 20 V, IC = 10 A Input capacitance 4.7 pF - 530 - - 80 - - 38 - Coss VCE = 25 V, VGE = 0 V, f = 1 MHz Reverse transfer capacitance - Ciss VCE = 25 V, VGE = 0 V, f = 1 MHz Output capacitance S gfs Crss VCE = 25 V, VGE = 0 V, f = 1 MHz 2 2006-01-31 BSM 10 GD 120 DN2 Electrical Characteristics, at Tj = 25 °C, unless otherwise specified Parameter Symbol Values min. typ. Unit max. Switching Characteristics, Inductive Load at Tj = 125 °C Turn-on delay time ns td(on) VCC = 600 V, VGE = 15 V, IC = 10 A RGon = 150 Ω Rise time - 55 110 - 50 100 - 380 570 - 80 120 tr VCC = 600 V, VGE = 15 V, IC = 10 A RGon = 150 Ω Turn-off delay time td(off) VCC = 600 V, VGE = -15 V, IC = 10 A RGoff = 150 Ω Fall time tf VCC = 600 V, VGE = -15 V, IC = 10 A RGoff = 150 Ω Free-Wheel Diode Diode forward voltage V VF IF = 10 A, VGE = 0 V, Tj = 25 °C - 2.9 3.4 IF = 10 A, VGE = 0 V, Tj = 125 °C - 2.6 - Reverse recovery time µs trr IF = 10 A, VR = -600 V, VGE = 0 V diF/dt = -400 A/µs, Tj = 125 °C Reverse recovery charge - 0.5 µC Qrr IF = 10 A, VR = -600 V, VGE = 0 V diF/dt = -400 A/µs Tj = 25 °C - 0.4 - Tj = 125 °C - 1.2 - 3 2006-01-31 BSM 10 GD 120 DN2 Power dissipation Ptot = ƒ(TC) parameter: Tj ≤ 150 °C Ptot Safe operating area IC = ƒ(VCE) parameter: D = 0, TC = 25°C , Tj ≤ 150 °C 90 10 2 W A IC 70 t = 46.0µs p 100 µs 10 1 60 50 1 ms 10 0 40 30 10 ms 10 -1 20 DC 10 0 0 20 40 60 80 100 120 °C 10 -2 0 10 160 10 1 10 2 10 3 TC Collector current IC = ƒ(TC) parameter: VGE ≥ 15 V , Tj ≤ 150 °C Transient thermal impedance Zth JC = ƒ(tp) parameter: D = tp / T IGBT 10 1 15 A K/W 13 IC V VCE 12 ZthJC 10 0 11 10 10 -1 9 8 D = 0.50 7 10 6 -2 0.20 0.10 5 4 10 -3 3 0.05 single pulse 0.02 0.01 2 1 0 0 20 40 60 80 100 120 °C 160 TC 10 -4 -5 10 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 s 10 0 tp 4 2006-01-31 BSM 10 GD 120 DN2 Typ. output characteristics Typ. output characteristics IC = f (VCE) IC = f (VCE) parameter: tp = 80 µs, Tj = 25 °C parameter: tp = 80 µs, Tj = 125 °C IC 20 20 A A 16 14 17V 15V 13V 11V 9V 7V IC 16 14 12 12 10 10 8 8 6 6 4 4 2 2 0 17V 15V 13V 11V 9V 7V 0 0 1 2 3 V 5 0 VCE 1 2 3 V 5 VCE Typ. transfer characteristics IC = f (VGE) parameter: tp = 80 µs, VCE = 20 V 20 A IC 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 V 14 VGE 5 2006-01-31 BSM 10 GD 120 DN2 Typ. gate charge VGE = ƒ(QGate) parameter: IC puls = 10 A Typ. capacitances C = f (VCE) parameter: VGE = 0 V, f = 1 MHz 10 4 20 V pF VGE 16 C 14 600 V 800 V 10 3 12 Ciss 10 8 10 2 6 Coss 4 Crss 2 0 0 10 20 30 40 50 nC 10 1 0 70 5 10 15 20 25 30 V VCE QGate 40 Reverse biased safe operating area Short circuit safe operating area ICpuls = f(VCE) , Tj = 150°C parameter: VGE = 15 V ICsc = f(VCE) , Tj = 150°C parameter: VGE = ± 15 V, tSC ≤ 10 µs, L < 50 nH 2.5 12 ICpuls/IC ICsc/IC 8 1.5 6 1.0 4 0.5 0.0 0 2 200 400 600 800 1000 1200 V 1600 VCE 6 0 0 200 400 600 800 1000 1200 V 1600 VCE 2006-01-31 BSM 10 GD 120 DN2 Typ. switching time Typ. switching time I = f (IC) , inductive load , Tj = 125°C t = f (RG) , inductive load , Tj = 125°C par.: VCE = 600 V, VGE = ± 15 V, RG = 150 Ω par.: VCE = 600 V, VGE = ± 15 V, IC = 10 A 10 3 10 3 tdoff t tdoff ns t tr 10 2 ns 10 2 tdon tr tdon tf 10 1 0 5 10 15 tf A 10 1 0 25 50 100 150 200 250 Ω IC 350 RG Typ. switching losses Typ. switching losses E = f (IC) , inductive load , Tj = 125°C E = f (RG) , inductive load , Tj = 125°C par.: VCE = 600 V, VGE = ± 15 V, RG = 150 Ω par.: VCE = 600V, VGE = ± 15 V, IC = 10 A 7 7 mWs mWs Eon E E 5 5 4 4 3 3 Eon 2 2 Eoff 1 0 0 5 10 15 A 1 25 IC 0 0 Eoff 50 100 150 200 250 Ω 350 RG 7 2006-01-31 BSM 10 GD 120 DN2 Transient thermal impedance Zth JC = ƒ(tp) parameter: D = tp / T Forward characteristics of fast recovery reverse diode IF = f(VF) parameter: Tj 10 1 20 A IF Diode K/W 16 ZthJC 10 0 14 12 Tj=125°C 10 Tj=25°C 10 -1 D = 0.50 0.20 8 0.10 6 10 -2 4 0.05 single pulse 0.02 0.01 2 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 V 3.0 10 -3 -5 10 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 s 10 0 tp VF 8 2006-01-31 BSM 10 GD 120 DN2 Gehäusemaße / Schaltbild Package outline / Circuit diagramm 9 2006-01-31 Nutzungsbedingungen Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschließlich für technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die Beurteilung der Geeignetheit dieses Produktes für die von Ihnen anvisierte Anwendung sowie die Beurteilung der Vollständigkeit der bereitgestellten Produktdaten für diese Anwendung obliegt Ihnen bzw. Ihren technischen Abteilungen. In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, für die wir eine liefervertragliche Gewährleistung übernehmen. Eine solche Gewährleistung richtet sich ausschließlich nach Maßgabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden für das Produkt und dessen Eigenschaften keinesfalls übernommen. Sollten Sie von uns Produktinformationen benötigen, die über den Inhalt dieses Produktdatenblatts hinausgehen und insbesondere eine spezifische Verwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung (siehe www.eupec.com, Vertrieb&Kontakt). Für Interessenten halten wir Application Notes bereit. Aufgrund der technischen Anforderungen könnte unser Produkt gesundheitsgefährdende Substanzen enthalten. Bei Rückfragen zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung. Sollten Sie beabsichtigen, das Produkt in Anwendungen der Luftfahrt, in gesundheits- oder lebensgefährdenden oder lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir für diese Fälle - die gemeinsame Durchführung eines Risiko- und Qualitätsassessments; - den Abschluss von speziellen Qualitätssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame Einführung von Maßnahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Maßnahmen abhängig machen. Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben. Inhaltliche Änderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten. Terms & Conditions of usage The data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical departments will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect to such application. This product data sheet is describing the characteristics of this product for which a warranty is granted. Any such warranty is granted exclusively pursuant the terms and conditions of the supply agreement. There will be no guarantee of any kind for the product and its characteristics. Should you require product information in excess of the data given in this product data sheet or which concerns the specific application of our product, please contact the sales office, which is responsible for you (see www.eupec.com, sales&contact). For those that are specifically interested we may provide application notes. Due to technical requirements our product may contain dangerous substances. For information on the types in question please contact the sales office, which is responsible for you. Should you intend to use the Product in aviation applications, in health or live endangering or life support applications, please notify. Please note, that for any such applications we urgently recommend - to perform joint Risk and Quality Assessments; - the conclusion of Quality Agreements; - to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on the realization of any such measures. If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers. Changes of this product data sheet are reserved.