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 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.