eupec FS150R12KE3 Igbt-module Datasheet

Technische Information / technical information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FS150R12KE3
vorläufige Daten
preliminary data
Höchstzulässige Werte / maximum rated values
Elektrische Eigenschaften / electrical properties
Kollektor Emitter Sperrspannung
collector emitter voltage
VCES
1200
V
IC, nom
IC
150
200
A
A
Kollektor Dauergleichstrom
DC collector current
Tc= 80°C
Tc= 25°C
Periodischer Kollektor Spitzenstrom
repetitive peak collector current
tp= 1ms, Tc= 80°C
ICRM
300
A
Gesamt Verlustleistung
total power dissipation
Tc= 25°C
Ptot
700
W
VGES
+/- 20
V
IF
150
A
IFRM
300
A
I²t
4,56
kA²s
VISOL
2,5
kV
Gate Emitter Spitzenspannung
gate emitter peak voltage
Dauergleichstrom
DC forward current
Periodischer Spitzenstrom
repetitive peak forward current
tp= 1ms
Grenzlastintegral
I²t value
VR= 0V, tp= 10ms, Tvj= 125°C
Isolations Prüfspannung
insulation test voltage
RMS, f= 50Hz, t= 1min
Charakteristische Werte / characteristic values
Transistor Wechselrichter / transistor inverter
Kollektor Emitter Sättigungsspannung
collector emitter satration voltage
VGE= 15V, Tvj= 25°C, IC= IC,nom
VGE= 15V, Tvj= 125°C, IC= IC,nom
min.
typ.
-
1,7
2,1
V
-
2
t.b.d.
V
VGE(th)
5
5,8
6,5
V
VCEsat
max.
Gate Schwellenspannung
gate threshold voltage
VCE= VGE, Tvj= 25°C, IC= 6mA
Gateladung
gate charge
VGE= -15V...+15V
QG
-
1,4
-
µC
Eingangskapazität
input capacitance
f= 1MHz, Tvj= 25°C, VCE= 25V, VGE= 0V
Cies
-
10,6
-
nF
Rückwirkungskapazität
reverse transfer capacitance
f= 1MHz, Tvj= 25°C, VCE= 25V, VGE= 0V
Cres
-
0,4
-
nF
Kollektor Emitter Reststrom
collector emitter cut off current
VCE= 1200V, VGE= 0V, Tvj= 25°C
ICES
-
-
5
mA
Gate Emitter Reststrom
gate emitter leakage current
VCE= 0V, VGE= 20V, Tvj= 25°C
IGES
-
-
400
nA
prepared by: Mark Münzer
date of publication: 2001-08-16
approved: Martin Hierholzer
revision: 3
1 (8)
Datenblatt_FS150R12KE3_V3.xls
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Technische Information / technical information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FS150R12KE3
vorläufige Daten
preliminary data
Charakteristische Werte / characteristic values
Transistor Wechselrichter / transistor inverter
min.
typ.
max.
-
260
-
ns
-
285
-
ns
-
30
-
ns
-
45
-
ns
-
420
-
ns
-
520
-
ns
-
65
-
ns
-
90
-
ns
Eon
-
16
-
mJ
Eoff
-
17
-
mJ
ISC
-
600
-
A
LσCE
-
21
-
nH
RCC´/EE´
-
1,8
-
mΩ
-
1,65
2,1
V
-
1,65
t.b.d.
V
-
190
-
A
-
210
-
A
-
17
-
µQ
-
30
-
µQ
-
7
-
mJ
-
13
-
mJ
IC= IC, nom, VCC= 600V
Einschaltverzögerungszeit (induktive Last)
turn on delay time (inductive load)
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 25°C
td,on
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 125°C
IC= IC, nom, VCC= 600V
Anstiegszeit (induktive Last)
rise time (inductive load)
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 25°C
tr
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 125°C
IC= IC, nom, VCC= 600V
Abschaltverzögerungszeit (induktive Last)
turn off delay time (inductive load)
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 25°C
td,off
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 125°C
IC= IC, nom, VCC= 600V
Fallzeit (induktive Last)
fall time (inductive load)
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 25°C
tf
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 125°C
Einschaltverlustenergie pro Puls
turn on energy loss per pulse
Ausschaltverlustenergie pro Puls
turn off energy loss per pulse
Kurzschlussverhalten
SC data
IC= IC, nom, VCC= 600V, Lσ= 70nH
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 125°C
IC= IC, nom, VCC= 600V, Lσ= 70nH
VGE= ±15V, RG= 2,4Ω, Tvj= 125°C
tP ≤ 10µsec, VGE ≤ 15V, Tvj ≤ 125°C
VCC= 900V, VCEmax= VCES - LσCE ·di/dt
Modulinduktivität
stray inductance module
Leitungswiderstand, Anschluss-Chip
lead resistance, terminal-chip
Tc= 25°C
Charakteristische Werte / characteristic values
Diode Wechselrichter / diode inverter
Durchlassspannung
forward voltage
Rückstromspitze
peak reverse recovery current
IF= IC, nom, VGE= 0V, Tvj= 25°C
IF= IC, nom, VGE= 0V, Tvj= 125°C
VF
IF=IC,nom, -diF/dt= 4000A/µs
VR= 600V, VGE= -10V, Tvj= 25°C
IRM
VR= 600V, VGE= -10V, Tvj= 125°C
Sperrverzögerungsladung
recoverred charge
IF=IC,nom, -diF/dt= 4000A/µs
VR= 600V, VGE= -10V, Tvj= 25°C
Qr
VR= 600V, VGE= -10V, Tvj= 125°C
Ausschaltenergie pro Puls
reverse recovery energy
IF=IC,nom, -diF/dt= 4000A/µs
VR= 600V, VGE= -10V, Tvj= 25°C
VR= 600V, VGE= -10V, Tvj= 125°C
2 (8)
Erec
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Technische Information / technical information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FS150R12KE3
vorläufige Daten
preliminary data
Charakteristische Werte / characteristic values
NTC-Widerstand / NTC-thermistor
min.
typ.
max.
R25
-
5
-
kΩ
∆R/R
-5
-
5
%
P25
-
-
20
mW
B25/50
-
3375
-
K
-
-
0,18
K/W
-
-
0,34
K/W
RthCK
-
0,009
-
K/W
Höchstzulässige Sperrschichttemp.
maximum junction temperature
Tvjmax
-
-
150
°C
Betriebstemperatur
operation temperature
Tvjop
-40
-
125
°C
Lagertemperatur
storage temperature
Tstg
-40
-
125
°C
6
Nm
Nennwiderstand
rated resistance
Tc= 25°C
Abweichung von R100
deviation of R100
Tc= 100°C, R100= 493Ω
Verlustleistung
power dissipation
Tc= 25°C
B-Wert
B-value
R2= R1 exp[B(1/T2 - 1/T1)]
Thermische Eigenschaften / thermal properties
Innerer Wärmewiderstand; DC
thermal resistance, juncton to case; DC
Transistor Wechelr. / transistor inverter
Übergangs Wärmewiderstand
thermal resistance, case to heatsink
pro Modul / per module
λPaste= 1W/m*K / λgrease= 1W/m*K
Diode Wechselrichter / diode inverter
RthJC
Mechanische Eigenschaften / mechanical properties
Gehäuse, siehe Anlage
case, see appendix
Innere Isolation
internal insulation
Al2O3
CTI
comperative tracking index
Anzugsdrehmoment, mech. Befestigung
mounting torque
225
Schraube M5
screw M5
Gewicht
weight
M
G
3
-
300
g
Mit dieser technischen Information werden Halbleiterbauelemente spezifiziert, jedoch keine Eigenschaften
zugesichert. Sie gilt in Verbindung mit den zugehörigen technischen Erläuterungen.
This technical information specifies semiconductor devices but promises no characteristics. It is valid with
the belonging technical notes.
3 (8)
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Technische Information / technical information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FS150R12KE3
vorläufige Daten
preliminary data
Ausgangskennlinie (typisch)
output characteristic (typical)
IC= f(VCE)
VGE= 15V
300
270
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
240
210
IC [A]
180
150
120
90
60
30
0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
VCE [V]
Ausgangskennlinienfeld (typisch)
output characteristic (typical)
IC= f(VCE)
Tvj= 125°C
300
270
VGE=19V
VGE=17V
240
VGE=15V
210
VGE=13V
VGE=11V
IC [A]
180
VGE=9V
150
120
90
60
30
0
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
VCE [V]
4 (8)
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Technische Information / technical information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FS150R12KE3
vorläufige Daten
preliminary data
Übertragungscharakteristik (typisch)
transfer characteristic (typical)
IC= f(VGE)
VCE= 20V
300
270
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
240
210
IC [A]
180
150
120
90
60
30
0
5
6
7
8
9
10
11
12
13
VGE [V]
IF= f(VF)
Durchlasskennlinie der Inversdiode (typisch)
forward caracteristic of inverse diode (typical)
300
270
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
240
210
IF [A]
180
150
120
90
60
30
0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
VF [V]
5 (8)
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Technische Information / technical information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FS150R12KE3
vorläufige Daten
preliminary data
Eon = f (IC) , Eoff = f (IC) , Erec = f (IC)
Schaltverluste (typisch)
Switching losses (typical)
VGE=15V, Rgon=Rgoff=2,4Ω, VCE=600V, Tj=125°C
40
Eon
35
Eoff
Erec
30
E [mJ]
25
20
15
10
5
0
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
IC [A]
Eon = f (RG) , Eoff = f (RG) , Erec = f (RG)
Schaltverluste (typisch)
Switching losses (typical)
VGE=15V, IC=150A, VCE=600V, Tj=125°C
40
Eon
35
Eoff
Erec
30
E [mJ]
25
20
15
10
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
RG [Ω]
6 (8)
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Technische Information / technical information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FS150R12KE3
vorläufige Daten
preliminary data
Transienter Wärmewiderstand
Transient thermal impedance
ZthJC = f (t)
ZthJC [K/W]
1
0,1
Zth : IGBT
Zth : Diode
0,01
0,001
0,01
0,1
1
t [s]
i
ri [K/kW] : IGBT
τi [s] : IGBT
ri [K/kW] : Diode
τi [s] : Diode
1
75,59
6,499E-02
142,83
6,499E-02
2
90,61
2,601E-02
171,43
2,601E-02
Sicherer Arbeitsbereich (RBSOA)
Reverse bias safe operation area (RBSOA)
350
3
10,39
2,364E-03
19,31
2,364E-03
4
3,41
1,187E-05
6,43
1,187E-05
VGE=15V, Tj=125°C
IC,Chip
300
IC [A]
250
200
IC,Chip
150
100
50
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
VCE [V]
7 (8)
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Technische Information / technical information
IGBT-Module
IGBT-Modules
FS150R12KE3
vorläufige Daten
preliminary data
Gehäusemaße / Schaltbild
Package outline / Circuit diagram
8 (8)
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