eupec BSM300GA170DN2 Igbt power module Datasheet

BSM 300 GA 170 DN2
IGBT Power Module
• Single switch
• Including fast free-wheeling diodes
• Package with insulated metal base plate
• RG on,min = 5.6 Ohm
Type
VCE
BSM 300 GA 170 DN2
BSM 300 GA 170 DN2 S
IC
Package
Ordering Code
1700V 440A
SINGLE SWITCH 1
C67070-A2706-A67
1700V 440A
SSW SENSE 1
C67070-A2708-A67
Maximum Ratings
Parameter
Symbol
Collector-emitter voltage
VCE
Collector-gate voltage
VCGR
RGE = 20 kΩ
Values
1700
Unit
V
1700
Gate-emitter voltage
VGE
DC collector current
IC
± 20
A
TC = 25 °C
440
TC = 80 °C
300
Pulsed collector current, tp = 1 ms
ICpuls
TC = 25 °C
880
TC = 80 °C
600
Power dissipation per IGBT
W
Ptot
TC = 25 °C
2500
Chip temperature
Tj
+ 150
Storage temperature
Tstg
Thermal resistance, chip case
RthJC
≤ 0.05
Diode thermal resistance, chip case
RthJCD
≤ 0.17
Insulation test voltage, t = 1min.
Vis
Creepage distance
°C
-40 ... + 125
K/W
4000
Vac
-
20
mm
Clearance
-
11
DIN humidity category, DIN 40 040
-
F
IEC climatic category, DIN IEC 68-1
-
1
sec
40 / 125 / 56
Oct-27-1997
BSM 300 GA 170 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 = 20 mA
4.8
5.5
6.2
VGE = 15 V, IC = 300 A, Tj = 25 °C
-
3.4
3.9
VGE = 15 V, IC = 300 A, Tj = 125 °C
-
4.6
5.3
Collector-emitter saturation voltage
Zero gate voltage collector current
VCE(sat)
mA
ICES
VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tj = 25 °C
-
2
3
VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tj = 125 °C
-
8
-
Gate-emitter leakage current
nA
IGES
VGE = 20 V, VCE = 0 V
-
-
400
AC Characteristics
Transconductance
VCE = 20 V, IC = 300 A
Input capacitance
108
nF
-
44
-
-
3.5
-
-
1
-
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
Oct-27-1997
BSM 300 GA 170 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
td(on)
ns
VCC = 1200 V, VGE = 15 V, IC = 300 A
RGon = 5.6 Ω
Rise time
-
600
1200
-
200
400
-
1280
1900
-
110
160
tr
VCC = 1200 V, VGE = 15 V, IC = 300 A
RGon = 5.6 Ω
Turn-off delay time
td(off)
VCC = 1200 V, VGE = -15 V, IC = 300 A
RGoff = 5.6 Ω
Fall time
tf
VCC = 1200 V, VGE = -15 V, IC = 300 A
RGoff = 5.6 Ω
Free-Wheel Diode
Diode forward voltage
V
VF
IF = 300 A, VGE = 0 V, Tj = 25 °C
-
2.3
2.8
IF = 300 A, VGE = 0 V, Tj = 125 °C
-
2.1
-
Reverse recovery time
µs
trr
IF = 300 A, VR = -1200 V, VGE = 0 V
diF/dt = -1500 A/µs, Tj = 125 °C
Reverse recovery charge
-
1
µC
Qrr
IF = 300 A, VR = -1200 V, VGE = 0 V
diF/dt = -1500 A/µs
Tj = 25 °C
-
22
-
Tj = 125 °C
-
70
-
3
Oct-27-1997
BSM 300 GA 170 DN2
Power dissipation
Ptot = ƒ(TC)
parameter: Tj ≤ 150 °C
Safe operating area
IC = ƒ(VCE)
parameter: D = 0, TC = 25°C , Tj ≤ 150 °C
10 4
2600
W
A
2200
Ptot
IC
2000
t = 1.2µs
p
10 3
1800
1600
10 µs
1400
10 2
100 µs
1200
1000
1 ms
800
10 1
600
10 ms
400
200
0
0
20
40
60
80
100
120
°C
10 0
0
10
160
10
1
10
DC
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 0
450
K/W
A
IC
V
VCE
ZthJC
350
10 -1
300
250
10 -2
D = 0.50
200
0.20
0.10
150
0.05
10 -3
100
0.02
single pulse
0.01
50
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
Oct-27-1997
BSM 300 GA 170 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
600
600
A
500
IC
450
400
A
17V
15V
13V
11V
9V
7V
500
IC
450
400
350
350
300
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
50
0
0.0
17V
15V
13V
11V
9V
7V
0
1.0
2.0
3.0
4.0
V
6.0
VCE
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
V
6.0
VCE
Typ. transfer characteristics
IC = f (VGE)
parameter: tp = 80 µs, VCE = 20 V
1200
A
1000
IC
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0
2
4
6
8
10
V
14
VGE
5
Oct-27-1997
BSM 300 GA 170 DN2
Typ. gate charge
VGE = ƒ(QGate)
parameter: IC puls = 300 A
Typ. capacitances
C = f (VCE)
parameter: VGE = 0, f = 1 MHz
10 2
20
V
Ciss
nF
VGE
16
C
14
800 V
1200 V
10 1
12
10
Coss
8
10 0
Crss
6
4
2
0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
µC
10 -1
0
4.5
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, tp ≤ 1 ms, L < 20 nH
ICsc = f(VCE) , Tj = 150°C
parameter: VGE = ± 15 V, tSC ≤ 10 µs, L < 20 nH
2.5
12
ICpulsIC
ICsc/IC
1.5
di/dt = 1000A/µs
3000A/µs
5000A/µs
8
di/dt = 1000A/µs
3000A/µs
5000A/µs
6
1.0
4
° allowed numbers of
short circuit: <1000
° time between short
2 circuit: >1s
0.5
0.0
0
200 400 600 800 1000 1200 1400
V 1800
VCE
6
0
0
200 400 600 800 1000 1200 1400
V 1800
VCE
Oct-27-1997
BSM 300 GA 170 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 = 1200 V, VGE = ± 15 V, RG = 5.6 Ω
par.: VCE = 1200 V, VGE = ± 15 V, IC = 300 A
10 4
10 4
ns
ns
t
tdoff
t
tdoff
10
3
10 3
tdon
tdon
tr
tr
tf
10 2
10 1
0
100
200
300
400
500
A
IC
10 2
10 1
0
700
tf
5
10
15
20
Ω
30
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 = 1200 V, VGE = ± 15 V, RG = 5.6 Ω
par.: VCE = 1200 V, VGE = ± 15 V, IC = 300 A
E
1000
1000
mWs
mWs
800
E
700
800
700
Eon
600
600
500
500
400
400
300
300
Eoff
200
Eon
200
Eoff
100
0
0
100
100
200
300
400
500
A
IC
700
7
0
0
5
10
15
20
Ω
30
RG
Oct-27-1997
BSM 300 GA 170 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 0
600
K/W
A
Tj=125°C
500
IF
Diode
Tj=25°C
ZthJC
450
10 -1
400
10 -2
350
300
D = 0.50
250
10 -3
0.20
0.10
200
0.05
single pulse
150
10
0.02
-4
100
0.01
50
0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
V
VF
3.5
10 -5
-5
10
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
s 10
0
tp
8
Oct-27-1997
BSM 300 GA 170 DN2
Circuit Diagram
Package Outlines
Dimensions in mm
Weight: 420 g
9
Oct-27-1997
Nutzungsbedingungen
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