TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF300R07PE4_B6 EconoPACK™4ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundNTC EconoPACK™4modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandNTC VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 650V IC nom = 300A / ICRM = 600A TypischeAnwendungen • AnwendungenmithohenSchaltfrequenzen • Chopper-Anwendungen • Motorantriebe • USV-Systeme TypicalApplications • HighFrequencySwitchingApplication • ChopperApplications • MotorDrives • UPSSystems ElektrischeEigenschaften • ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • Increasedblockingvoltagecapabilityto650V • ExtendedOperationTemperatureTvjop • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • HohemechanischeRobustheit • IntegrierterNTCTemperaturSensor • IsolierteBodenplatte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • 4kVAC1minInsulation • Highmechanicalrobustness • IntegratedNTCtemperaturesensor • IsolatedBasePlate • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:AA dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:2.1 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 DF300R07PE4_B6 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Brems-Chopper/IGBT,Brake-Chopper HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES 650 V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 70°C, Tvj max = 175°C IC nom 300 A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 600 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 940 W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage VGES +/-20 V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 300 A, VGE = 15 V IC = 300 A, VGE = 15 V IC = 300 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 4,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,55 1,70 1,75 1,95 V V V VGEth 5,0 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG 3,20 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,0 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 18,5 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,57 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 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 0,08 0,09 0,09 µs µs µs tr 0,06 0,06 0,06 µs µs µs td off 0,38 0,43 0,43 µs µs µs tf 0,15 0,25 0,26 µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 2,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 2,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 2,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 300 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 2,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 4750 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 2,0 Ω Tvj = 150°C Eon 2,80 3,85 4,30 mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 2,0 Ω Tvj = 150°C Eoff 12,5 15,5 16,5 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 1500 1200 A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,093 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:AA dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:2.1 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 0,16 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF300R07PE4_B6 VorläufigeDaten PreliminaryData Diode,Brems-Chopper/Diode,Brake-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 VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C VRRM 650 V IF 300 A IFRM 600 A I²t 6450 5950 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 300 A, VGE = 0 V IF = 300 A, VGE = 0 V IF = 300 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 300 A, - diF/dt = 4750 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 170 225 235 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 300 A, - diF/dt = 4750 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 11,0 21,5 24,5 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 300 A, - diF/dt = 4750 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 3,10 6,00 6,75 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,185 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase V V V 0,32 K/W K/W 150 °C Diode,Revers/Diode,Reverse 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 650 V IF 100 A IFRM 200 A I²t 1250 1150 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Durchlassspannung Forwardvoltage Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase min. IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C proDiode/perdiode VF typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,435 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op -40 preparedby:AA dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:2.1 3 A²s A²s V V V 0,75 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF300R07PE4_B6 VorläufigeDaten PreliminaryData NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. R25 5,00 kΩ ∆R/R -5 5 % P25 20,0 mW 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. Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstrecke Creepagedistance VISOL 4,0 kV Cu Al2O3 Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 15,0 12,5 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 11,0 7,0 mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI > 200 min. typ. RthCH 0,009 LsCE 20 nH RCC'+EE' 1,40 mΩ Tstg -40 125 °C SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,0 - 6,0 Nm Gewicht Weight G 400 g Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting max. K/W Der Dauergleichstrom ist auf 225A @Tc=100°C,240A @Tc=90°C und 300A @Tc=50°C rms pro Anschlussterminal begrenzt.(T_terminal=125°C) The DC forward current is limited to 225A @Tc=100°C,240A @Tc=90°C und 300A @Tc=50°C rms per connector terminal.(T_terminal=125°C) preparedby:AA dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:2.1 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF300R07PE4_B6 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData AusgangskennlinieIGBT,Brems-Chopper(typisch) outputcharacteristicIGBT,Brake-Chopper(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Brems-Chopper(typisch) outputcharacteristicIGBT,Brake-Chopper(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 600 600 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 480 480 420 420 360 360 300 300 240 240 180 180 120 120 60 60 0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 540 IC [A] IC [A] 540 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 2,6 VCE [V] ÜbertragungscharakteristikIGBT,Brems-Chopper(typisch) transfercharacteristicIGBT,Brake-Chopper(typical) IC=f(VGE) VCE=20V 0,0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 5,0 SchaltverlusteIGBT,Brems-Chopper(typisch) switchinglossesIGBT,Brake-Chopper(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=2Ω,RGoff=2Ω,VCE=300V 600 35 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 540 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 30 480 25 420 360 20 E [mJ] IC [A] 0,5 300 15 240 180 10 120 5 60 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:AA dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:2.1 5 0 100 200 300 IC [A] 400 500 600 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF300R07PE4_B6 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Brems-Chopper(typisch) switchinglossesIGBT,Brake-Chopper(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=300A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Brems-Chopper transientthermalimpedanceIGBT,Brake-Chopper ZthJC=f(t) 55 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 50 45 ZthJC : IGBT 40 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 35 30 25 20 0,01 15 10 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0096 0,0528 0,0512 0,0464 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 5 0 0 2 4 6 8 10 12 RG [Ω] 14 16 18 0,001 0,001 20 SichererRückw.-Arbeitsber.IGBT,Brems-Chopper(RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Brake-Chopper (RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=2Ω,Tvj=150°C 700 IC, Modul IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Brems-Chopper(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Brake-Chopper(typical) IF=f(VF) 600 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 540 600 480 500 420 360 IF [A] IC [A] 400 300 300 240 180 200 120 100 60 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 preparedby:AA dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:2.1 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 1,6 1,8 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF300R07PE4_B6 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Brems-Chopper(typisch) switchinglossesDiode,Brake-Chopper(typical) Erec=f(IF) RGon=2Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Brems-Chopper(typisch) switchinglossesDiode,Brake-Chopper(typical) Erec=f(RG) IF=300A,VCE=300V 10 10 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 8 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 100 200 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 9 E [mJ] E [mJ] 9 300 IF [A] 400 500 0 600 TransienterWärmewiderstandDiode,Brems-Chopper transientthermalimpedanceDiode,Brake-Chopper ZthJC=f(t) 0 2 4 6 8 RG [Ω] 10 12 14 16 DurchlasskennliniederDiode,Revers(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Reverse(typical) IF=f(VF) 1 200 ZthJC : Diode Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 180 160 140 IF [A] ZthJC [K/W] 120 0,1 100 80 60 40 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0192 0,1056 0,1024 0,0928 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 20 0 10 preparedby:AA dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:2.1 7 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 1,6 1,8 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF300R07PE4_B6 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData TransienterWärmewiderstandDiode,Revers transientthermalimpedanceDiode,Reverse ZthJC=f(t) NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp R[Ω] ZthJC [K/W] 10000 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,045 0,2475 0,24 0,2175 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:AA dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:2.1 8 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation DF300R07PE4_B6 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:AA dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MK revision:2.1 9 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules DF300R07PE4_B6 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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