IGBT 300 A 1200 V ■回路図 CIRCUIT PHMB300BS12 ■外形寸法図 OUTLINE DRAWING （単位 Dimension：mm） ■最大定格 Maximum Ratings（TC＝25℃） 項 目 Item コレクタ・エミッタ間電圧 Collector-Emitter Voltage ゲート・エミッタ間電圧 Gate-Emitter Voltage コレクタ電流 Collector Current 記号 Symbol 定 格 値 Rated Value 単位 Unit VCES 1200 V VGES ±20 V DC IC 300 1ms ICP 600 PC 1800 W Tj −40∼＋150 ℃ Tstg −40∼＋125 ℃ Viso 2500 V （RMS） コレクタ損失 Collector Power Dissipation 接合温度 Junction Temperature Range 保存温度 Storage Temperature Range 絶縁耐圧 （端子−ベース間，AC１分間） Isolation Voltage（Terminal to Base, AC１min.） ベース取付部 Module Base to Heatsink 締付トルク Mounting Torque 端子部 Busbar to Terminal A 3（30.6） Ftor M4 1.4（14.3） M6 3（30.6） N・m （kgf・cm） ■電気的特性 Electrical Characteristics（TC＝25℃） 項 目 Characteristic コレクタ遮断電流 Collector-Emitter Cut-Off Current ゲート漏れ電流 Gate-Emitter Leakage Current コレクタ・エミッタ間飽和電圧 Collector-Emitter Saturation Voltage ゲートしきい値電圧 Gate-Emitter Threshold Voltage 入力容量 Input Capacitance 上昇時間 Rise Time ターン・オン時間 スイッチング時間 Turn-On Time Switching Time 下降時間 Fall Time ターン・オフ時間 Turn-Off Time 記号 Symbol 条 件 Test Conditions 最小 Min. 標準 Typ. 最大 Max. 単位 Unit ICES VCE＝1200V, VGE＝0V ─ ─ 3.00 mA IGES VGE＝±20V, VCE＝0V ─ ─ 1.00 μA （sat） VCE IC＝300A, VGE＝15V ─ 2.30 2.70 V （th） VGE VCE＝5V, IC＝300mA 4.0 ─ 8.00 V VCE＝10V, VGE＝0V, f＝1MHz ─ 18900 ─ pF ─ 0.25 0.45 ─ 0.40 0.70 ─ 0.25 0.35 ─ 0.80 1.10 Cies tr ton tf VCC＝600V RL＝2.0Ω RG＝5.1Ω VGE＝±15V toff ─ 401 ─ μs ■フリーホイーリングダイオードの特性 Free Wheeling Diode Ratings & Characteristics（TC＝25℃） 記号 Symbol 定 格 値 Rated Value DC IF 300 1ms IFM 600 項 目 Item 順電流 Forward Current 記号 Symbol 項 目 Characteristic 順電圧 Peak Forward Voltage 逆回復時間 Reverse Recovery Time 単位 Unit A 条 件 Test Conditions 最小 Min. 標準 Typ. 最大 Max. 単位 Unit VF IF＝300A, VGE＝0V ─ 2.2 2.6 V trr IF＝300A, VGE＝−10V di/dt＝600A/μs ─ 0.2 0.3 μs 最小 Min. ─ 標準 Typ. ─ 最大 Max. 0.069 単位 Unit ─ ─ 0.143 ■熱的特性 Thermal Characteristics 項 目 Characteristic 条 件 Test Conditions 記号 Symbol 㧼㧴㧹㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 㧼㧴㧹㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 IGBT 熱抵抗 （j-c） Rth 㧼㧴㧹㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 㧼㧴㧹㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 Thermal Impedance Diode 㧼㧴㧹㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 㧼㧴㧹㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 Tc測定点チップ直下 Junction to Case ℃/W ■定格・特性曲線 Fig. 1 Output Characteristics（Typical） Fig. 2 Output Characteristics（Typical） T C=25°C 600 12V VGE=20V 10V 400 300 9V 200 12V 11V 15V 500 Collector Current I C (A) Collector Current I C (A) VGE=20V 15V 500 T C=125°C 600 11V 10V 400 300 9V 200 8V 8V 100 100 7V 7V 0 0 1 2 3 4 0 5 0 1 Collector to Emitter Voltage VCE (V) Fig. 3 Collector to Emitter on Voltage vs. Gate to Emitter Voltage（Typical） Collector to Emitter Voltage V CE (V) Collector to Emitter Voltage V CE (V) 14 300A 12 10 8 6 4 2 0 4 8 12 16 IC=150A 300A 10 8 6 4 2 20 0 4 8 16 300000 14 100000 600 12 500 10 8 VCE =600V 6 400V 4 200V 100 0 0 500 1000 1500 2000 Gate to Emitter Voltage VGE (V) Collector to Emitter Voltage V CE (V) RL =2.0( TC=25°C 200 16 20 Fig. 6 Capacitance vs. Collector to Emitter Voltage（Typical） Cies 10000 Coes 3000 1000 Cres 300 2 100 0 2500 30 Total Gate Charge Qg (nC) VGE=0V f=1MHZ T C=25°C 30000 Capacitance C (pF) 800 300 12 Gate to Emitter Voltage VGE (V) Fig. 5 Gate Charge vs. Collector to Emitter Voltage（Typical） 400 600A 12 Gate to Emitter Voltage VGE (V) 700 5 T C=125°C 14 0 0 4 16 600A IC=150A 3 Fig. 4 Collector to Emitter on Voltage vs. Gate to Emitter Voltage（Typical） T C=25°C 16 2 Collector to Emitter Voltage VCE (V) 0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 Collector to Emitter Voltage VCE (V) ─ 402 ─ 50 100 200 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ モ ジ ュ ー ル Fig. 7 Collector Current Fig. 7 vs. Switching Time（Typical） Fig. 8 Series Gate Impedance Fig. 8 vs. Switching Time（Typical） 2 5 VGE=±15V T C=25°C Resistive Load 㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 tOFF Switching Time t (µs) tf 3 㧼㧴㧹㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 Switching Time t (µs) 1.2 1 toff tON 0.4 VCC=600V RG=5.1( VGE=±15V T C=125°C Inductive Load 3 IC=300A tOFF 0.8 10 VCC=600V VCC=600V RG=5.1( VGE=±15V T C=25°C Resistive Load 1.6 Switching Time t (µs) Fig. 9 Collector Current vs. Switching Time tf 0.3 ton 0.1 tr (VCE) 1 tf tON 0.3 0.1 tr(Ic) 0.03 tr(VCE) 0 50 100 150 200 250 0.03 300 3 10 Collector Current IC (A) ton 0.2 tf 0.1 tr (IC ) 3 10 30 EON 80 60 EOFF 40 ERR 0 100 200 300 200 100 0 0 1 2 300 3 4 㪈㪇㪇 IRrM 㪊㪇 Transient Thermal Impedance Rth (J-C) (°C/W) RG=5.1(, VGE=±15V, T C=125°C 100 30 10 3 1 0.3 10 0 600 1200 -di/dt (A/µs) FRD -1 IGBT 3x10 -2 1x10 -2 3x10 -3 T C=25°C 1x10 -3 1 Shot Pulse 10 -2 ᣣᧄࠗࡦ࠲ᩣᑼળ␠ 300 ᣣᧄࠗࡦ࠲ᩣᑼળ␠ ᣣᧄࠗࡦ࠲ᩣᑼળ␠ 10 -3 30 Reverse Bias Safe Operating Area 1000 trr 㪊㪇㪇 3x10 -1 10 -4 10 Series Gate Impedance RG (() 2000 Fig.16- Transient Thermal Impedance 3x10 -4 10 -5 ERR 3 IF=300A T C=25°C T C=125°C Fig. 16 Transient Thermal Impedance 1x10 30 500 㪈㪇㪇㪇 Forward Voltage VF (V) ᣣᧄࠗࡦ࠲ᩣᑼળ␠1 400 Collector Current I C (A) Forward Current I F (A) 400 350 EOFF ᣣᧄࠗࡦ࠲ᩣᑼળ␠ ᣣᧄࠗࡦ࠲ᩣᑼળ␠Fig. 15 T C=125°C 300 EON 100 Fig. 14 Reverse Recovery Fig. 14 Characteristics （Typical） 500 T C=25°C VCC=600V IC=300A VGE=±15V T C=125°C Inductive Load Collector Current IC (A) Peak Reverse Recovery Current I RrM (A) Reverse Recovery Time trr (ns) 600 250 10 0 Series Gate Impedance RG (( ) (Typical) 200 20 50 Fig. 13 Forward Characteristics of Free Fig. 13 Wheeling Diode（Typical） 150 300 VCC=600V RG=5.1( VGE=±15V T C=125°C Inductive Load 100 Switching Loss ESW (mJ/Pulse) Switching Time t (µs) toff 㧼㧴㧹㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 㧼㧴㧹㧮㧟㧜㧜㧮㧿㧝㧞 0.02 100 Fig. 12 Series Gate Impedance vs. Switching Loss 120 VCC=600V IC=300A VGE=±15V T C=125°C 2 Inductive Load 5 0.05 50 Collector Current IC (A) Fig. 11 Collector Current vs. Switching Loss 10 0.5 0 Series Gate Impedance RG (() Fig. 10 Series Gate Impedance vs. Switching Time 1 0.01 30 Switching Loss ESW (mJ/Pulse) 0 10 -1 1 10 1 Time t (s) ᣣᧄࠗࡦ࠲ᩣᑼળ␠ ─ 403 ─ 1800 2400 0.1 0 200 400 600 800 1000 Collector to Emitter Voltage V CE (V) 1200 1400