TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF80R12W2H3F_B11 VorläufigeDaten/PreliminaryData J VCES = 1200V IC nom = 80A / ICRM = 160A TypischeAnwendungen • SolarAnwendungen TypicalApplications • SolarApplications ElektrischeEigenschaften • HighSpeedIGBTH3 • NiedrigeSchaltverluste • thinQHSiCSchottky-Diode1200V ElectricalFeatures • HighSpeedIGBTH3 • LowSwitchingLosses • thinQHSiCSchottkydiode1200V MechanischeEigenschaften • Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand • IntegrierterNTCTemperaturSensor • KompaktesDesign • PressFITVerbindungstechnik MechanicalFeatures • Al2O3SubstratewithLowThermalResistance • IntegratedNTCtemperaturesensor • Compactdesign • PressFITContactTechnology ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 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 DF80R12W2H3F_B11 VorläufigeDaten PreliminaryData Bypass-Diode/Bypass-Diode HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V DurchlassstromGrenzeffektivwertproChip TC = 80°C MaximumRMSforwardcurrentperchip IFRMSM 50 A GleichrichterAusgangGrenzeffektivstrom MaximumRMScurrentatrectifieroutput TC = 80°C IRMSM 60 A StoßstromGrenzwert Surgeforwardcurrent tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C IFSM 450 360 A A Grenzlastintegral I²t-value tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 1000 650 A²s A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. VF 0,95 V IR 0,10 mA RthJC 0,80 1,05 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,80 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op Durchlassspannung Forwardvoltage Tvj = 150°C, IF = 30 A Sperrstrom Reversecurrent Tvj = 150°C, VR = 1200 V Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode °C VerpolschutzDiodeA/Inverse-polarityprotectiondiodeA HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues PeriodischeSpitzensperrspannung Repetitivepeakreversevoltage Tvj = 25°C VRRM 1200 V DurchlassstromGrenzeffektivwertproChip TC = 80°C MaximumRMSforwardcurrentperchip IFRMSM 30 A GleichrichterAusgangGrenzeffektivstrom MaximumRMScurrentatrectifieroutput TC = 80°C IRMSM 60 A StoßstromGrenzwert Surgeforwardcurrent tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C IFSM 290 245 A A Grenzlastintegral I²t-value tp = 10 ms, Tvj = 25°C tp = 10 ms, Tvj = 150°C I²t 420 300 A²s A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. VF 1,00 V IR 0,10 mA RthJC 1,20 1,35 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 1,15 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 Durchlassspannung Forwardvoltage Tvj = 150°C, IF = 20 A Sperrstrom Reversecurrent Tvj = 150°C, VR = 1200 V Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode 2 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF80R12W2H3F_B11 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT-Chopper/IGBT-Chopper HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C ImplementierterKollektor-Strom Implementedcollectorcurrent Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent VCES 1200 V ICN 40 A TC = 80°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 20 50 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 80 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 190 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 20 A, VGE = 15 V IC = 20 A, VGE = 15 V IC = 20 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 1,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,55 1,70 1,75 1,70 V V V VGEth 5,0 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 0,32 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 2,35 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,13 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 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 100 nA td on 0,025 0,025 0,028 µs µs µs tr 0,01 0,012 0,012 µs µs µs td off 0,25 0,32 0,35 µs µs µs tf 0,016 0,023 0,025 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 20 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 12 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 20 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 12 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 20 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 12 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 20 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 12 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 20 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 1800 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 12 Ω Tvj = 150°C Eon 0,26 0,32 0,35 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 20 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 12 Ω Tvj = 150°C Eoff 0,80 1,20 1,40 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC preparedby:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 3 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 130 0,55 A 0,65 K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF80R12W2H3F_B11 VorläufigeDaten PreliminaryData Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,55 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 K/W 150 °C Diode-Chopper/Diode-Chopper 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 VRRM 1200 V IF 15 A IFRM 30 A I²t 20,5 A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,60 2,20 1,95 Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 15 A, VGE = 0 V IF = 15 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 15 A, - diF/dt = 1800 A/µs (Tvj=150°C) VR = 600 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C IRM 5,00 5,00 A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 15 A, - diF/dt = 1800 A/µs (Tvj=150°C) VR = 600 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Qr 0,15 0,25 µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 15 A, - diF/dt = 1800 A/µs (Tvj=150°C) VR = 600 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Erec 0,03 0,03 mJ mJ Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC 1,05 1,20 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,80 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 150 min. typ. max. R25 5,00 kΩ ∆R/R -5 5 % P25 20,0 mW VF V V °C 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:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF80R12W2H3F_B11 VorläufigeDaten PreliminaryData Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Al2O3 Kriechstrecke 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 Tstg -40 125 °C Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder mountig force per clamp F 40 - 80 N Gewicht Weight G 36 g Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Lagertemperatur Storagetemperature Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 25A effektiv pro Anschlusspin begrenzt The current under continuous operation is limited to 25A rms per connector pin. Designed for storage conditions according to Infineon TR14 (Application Note “Storage of Products Supplied by Infineon Technologies) Designed for climate conditions without condensation or precipitation preparedby:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 5 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF80R12W2H3F_B11 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData DurchlasskennliniederBypass-Diode(typisch) forwardcharacteristicofBypass-Diode(typical) IF=f(VF) DurchlasskennliniederVerpolschutzDiodeA(typisch) forwardcharacteristicofInverse-polarityprotectiondiodeA (typical) IF=f(VF) 60 40 Tvj = 25°C Tvj = 150°C 55 Tvj = 25°C Tvj = 150°C 35 50 45 30 40 25 IF [A] IF [A] 35 30 20 25 15 20 15 10 10 5 5 0 0,0 0,2 0,4 0,6 VF [V] 0,8 1,0 0 1,2 AusgangskennlinieIGBT-Chopper(typisch) outputcharacteristicIGBT-Chopper(typical) IC=f(VCE) VGE=15V 0,4 0,6 0,8 VF [V] 1,0 1,2 1,4 40 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 35 30 30 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0,0 0,5 1,0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 35 IC [A] IC [A] 0,2 AusgangskennlinienfeldIGBT-Chopper(typisch) outputcharacteristicIGBT-Chopper(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 40 0 0,0 1,5 VCE [V] 2,0 2,5 0 3,0 preparedby:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VCE [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF80R12W2H3F_B11 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData ÜbertragungscharakteristikIGBT-Chopper(typisch) transfercharacteristicIGBT-Chopper(typical) IC=f(VGE) VCE=20V SchaltverlusteIGBT-Chopper(typisch) switchinglossesIGBT-Chopper(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=12Ω,RGoff=12Ω,VCE=600V 40 3,0 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 35 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 2,5 30 2,0 E [mJ] IC [A] 25 20 1,5 15 1,0 10 0,5 5 0 5 6 7 8 9 10 0,0 11 0 5 10 VGE [V] SchaltverlusteIGBT-Chopper(typisch) switchinglossesIGBT-Chopper(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=20A,VCE=600V 15 20 IC [V] 25 30 35 40 TransienterWärmewiderstandIGBT-Chopper transientthermalimpedanceIGBT-Chopper ZthJH=f(t) 3,5 10 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 3,0 ZthJH : IGBT 2,5 1 E [mJ] ZthJH [K/W] 2,0 1,5 0,1 1,0 0,5 0,0 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,051 0,117 0,426 0,506 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0 20 40 60 RG [Ω] 80 100 0,01 0,001 120 preparedby:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 7 0,01 0,1 t [s] 1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF80R12W2H3F_B11 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT-Chopper(RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT-Chopper(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=12Ω,Tvj=150°C DurchlasskennliniederDiode-Chopper(typisch) forwardcharacteristicofDiode-Chopper(typical) IF=f(VF) 100 30 IC, Modul IC, Chip 80 24 70 21 60 18 50 15 40 12 30 9 20 6 10 3 0 0 200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C 27 IF [A] IC [A] 90 400 600 800 1000 1200 0 1400 0,0 0,5 1,0 t [s] SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch) switchinglossesDiode-Chopper(typical) Erec=f(IF) RGon=12Ω,VCE=600V 2,5 0,04 Erec, Tvj = 125°C E [mJ] Erec, Tvj = 125°C E [mJ] 2,0 SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch) switchinglossesDiode-Chopper(typical) Erec=f(RG) IF=15A,VCE=600V 0,04 0,02 0,00 1,5 VF [V] 0 3 6 9 12 15 18 IF [A] 21 24 27 0,02 0,00 30 preparedby:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 8 0 20 40 60 RG [Ω] 80 100 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF80R12W2H3F_B11 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData TransienterWärmewiderstandDiode-Chopper transientthermalimpedanceDiode-Chopper ZthJH=f(t) NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 10 100000 ZthJH : Diode Rtyp R[Ω] ZthJH [K/W] 10000 1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,23 0,397 0,721 0,503 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 9 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF80R12W2H3F_B11 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines Infineon preparedby:CM dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:2.0 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF80R12W2H3F_B11 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. 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