Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF 400 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Tj = 25°C Tj = -25°C VCES 3300 3300 V Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current TC = 80°C TC = 25 °C IC,nom. 400 A IC 660 A Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current tP = 1 ms, TC = 80°C ICRM 800 A Gesamt-Verlustleistung total power dissipation TC=25°C, Transistor Ptot 4,8 kW VGES +/- 20V V IF 400 A IFRM 800 A 2 I t 55.600 A2 s Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current tP = 1 ms Grenzlastintegral der Diode 2 I t - value, Diode VR = 0V, t p = 10ms, T Vj = 125°C Spitzenverlustleistung der Diode maximum power dissipation diode Tj = 125°C PRQM 400 kW Isolations-Prüfspannung insulation test voltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL 6.000 V Teilentladungs-Aussetzspannung partial discharge extinction voltage RMS, f = 50 Hz, Q PD ≤ 10 pC (acc. to IEC 1287) VISOL 2.600 V Charakteristische Werte / Characteristic values min. typ. max. - 3,40 4,25 V - 4,30 5,00 V VGE(th) 4,2 5,1 6,0 V Transistor / Transistor Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage IC = 400A, V GE = 15V, Tvj = 25°C VCE sat IC = 400A, V GE = 15V, Tvj = 125°C Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage IC = 40 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Eingangskapazität input capacitance f = 1MHz,Tvj = 25°C,V CE = 25V, V GE = 0V Cies - 50 - nF Rückwirkungskapazität reverse transfer capacitance f = 1MHz,Tvj = 25°C,V CE = 25V, V GE = 0V Cres - 2,7 - nF Gateladung gate charge VGE = -15V ... + 15V, V CE = 1800V QG - 8 - µC VCE = 3300V, V GE = 0V, Tvj = 25°C ICES Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current VCE = 3300V, V GE = 0V, Tvj = 125°C Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current VCE = 0V, V GE = 20V, Tvj = 25°C prepared by: Jürgen Göttert date of publication : 08.06.99 approved by: Chr. Lübke; 20.07.99 revision: 2 1 (9) IGES - 0,05 4 mA - 20 50 mA - - 400 nA Datenblatt FF 400 R 33 KF2 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF 400 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Charakteristische Werte / Characteristic values min. Transistor / Transistor Einschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn on delay time (inductive load) VGE = ±15V, RG = 3,6 Ω, CGE = 68nF, Tvj = 25°C td,on VGE = ±15V, RG = 3,6 Ω, CGE = 68nF, Tvj = 125°C Anstiegszeit (induktive Last) rise time (inductive load) tr VGE = ±15V, RG = 3,6 Ω, CGE = 68nF, Tvj = 25°C td,off Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse Kurzschlußverhalten SC Data VGE = ±15V, RG = 3,6 Ω, CGE = 68nF, Tvj = 25°C - ns - ns - 250 - ns - 270 - ns - 1550 - ns - 1700 - ns tf - 200 - ns - 200 - ns Eon - 960 - mWs Eoff - 510 - mWs ISC - 2000 - A LsCE - 25 - nH RCC’+EE’ - 0,37 - mΩ min. typ. max. - 2,80 3,50 V - 2,80 3,50 V - 330 - A - 350 - A - 235 - µAs - 440 - µAs - 245 - mWs - 500 - mWs IC = 400 A, V CC = 1800V, V GE = 15V RG = 3,6 Ω, CGE = 68 nF, Tvj = 125°C, LS = 60nH IC = 400 A, V CC = 1800V, V GE = 15V RG = 3,6 Ω, CGE = 68 nF, Tvj = 125°C, LS = 60nH tP ≤ 10µsec, V GE ≤ 15V TVj≤125°C, VCC=2500V, VCEmax=VCES -LsCE ·dI/dt Modulinduktivität stray inductance module Modul-Leitungswiderstand, Anschlüsse - Chip lead resistance, terminals - chip 370 350 IC = 400 A, V CC = 1800V VGE = ±15V, RG = 3,6 Ω, CGE = 68nF, Tvj = 125°C Einschaltverlustenergie pro Puls turn-on energy loss per pulse - IC = 400 A, V CC = 1800V VGE = ±15V, RG = 3,6 Ω, CGE = 68nF, Tvj = 125°C Fallzeit (induktive Last) fall time (inductive load) max. IC = 400 A, V CC = 1800V VGE = ±15V, RG = 3,6 Ω, CGE = 68nF, Tvj = 25°C VGE = ±15V, RG = 3,6 Ω, CGE = 68nF, Tvj = 125°C Abschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn off delay time (inductive load) typ. IC = 400 A, V CC = 1800V T = 25°C Charakteristische Werte / Characteristic values Diode / Diode IF = 400 A, V GE = 0V, Tvj = 25°C Durchlaßspannung forward voltage IF = 400 A, V GE = 0V, Tvj = 125°C Rückstromspitze peak reverse recovery current VR = 1800V, VGE = -10V, T vj = 25°C VF IF = 400 A, - diF/dt = 1200 A/µsec IRM VR = 1800V, VGE = -10V, T vj = 125°C Sperrverzögerungsladung recovered charge IF = 400 A, - diF/dt = 1200 A/µsec VR = 1800V, VGE = -10V, T vj = 25°C Qr VR = 1800V, VGE = -10V, T vj = 125°C Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy IF = 400 A, - diF/dt = 1200 A/µsec VR = 1800V, VGE = -10V, T vj = 25°C VR = 1800V, VGE = -10V, T vj = 125°C 2 (9) Erec Datenblatt FF 400 R 33 KF2 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF 400 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Thermische Eigenschaften / Thermal properties min. typ. max. - - 0,026 K/W - - 0,051 K/W RthCK - 0,006 - K/W Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Tvj - - 150 °C Betriebstemperatur operation temperature Top -40 - 125 °C Lagertemperatur storage temperature Tstg -40 - 125 °C Transistor / transistor, DC Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case Diode/Diode, DC Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink pro Modul / per module λPaste = 1 W/m*K / λgrease = 1 W/m*K RthJC Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage case, see appendix Material Modulgrundplatte material of module baseplate AlSiC Innere Isolation internal insulation AlN Kriechstrecke creepage distance 32,2 mm Luftstrecke clearance 19,1 mm CTI comperative tracking index > 400 M1 Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung mounting torque terminals M4 Anzugsdrehmoment f. elektr. Anschlüsse terminal connection torque M2 terminals M8 Gewicht weight G 5 Nm 2 Nm 8 .. 10 Nm 1100 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 in combination with the belonging technical notes. 3 (9) Datenblatt FF 400 R 33 KF2 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF 400 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Ausgangskennlinie (typisch) Output characteristic (typical) IC = f (VCE) V GE = 15V 800 700 T = 25°C T = 125°C 600 IC [A] 500 400 300 200 100 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 6,0 6,5 7,0 VCE [V] Ausgangskennlinienfeld (typisch) Output characteristic (typical) IC = f (VCE) T vj = 125°C 800 700 VGE = 8V VGE = 9V 600 VGE = 10V VGE = 12V VGE = 15V IC [A] 500 VGE = 20V 400 300 200 100 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 VCE [V] 4 (9) Datenblatt FF 400 R 33 KF2 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF 400 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Übertragungscharakteristik (typisch) Transfer characteristic (typical) IC = f (VGE) VCE = 20V 800 700 T = 25°C T = 125°C 600 IC [A] 500 400 300 200 100 0 5 6 7 8 9 10 11 12 13 VGE [V] Durchlaßkennlinie der Inversdiode (typisch) Forward characteristic of inverse diode (typical) IF = f (VF) 800 700 Tj = 25°C Tj = 125°C 600 IF [A] 500 400 300 200 100 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 VF [V] 5 (9) Datenblatt FF 400 R 33 KF2 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF 400 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Schaltverluste (typisch) Switching losses (typical) Eon = f (IC) , Eoff = f (IC) , Erec = f (IC) RG,on = 3,6 Ω, RG,off = 3,6 Ω, CGE = 68 nF, V CE = 1800V, T j = 125°C 3500 Eon 3000 Eoff Erec E [mJ] 2500 2000 1500 1000 500 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 IC [A] Schaltverluste (typisch) Switching losses (typical) Eon = f (RG) , Eoff = f (RG) , Erec = f (RG) IC = 400 A , CGE = 68 nF, V CE = 1800V , T j = 125°C 4000 Eon 3500 Eoff Erec 3000 E [mJ] 2500 2000 1500 1000 500 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 RG [Ω] 6 (9) Datenblatt FF 400 R 33 KF2 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF 400 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Sicherer Arbeitsbereich IGBT (RBSOA) Reverse bias safe operation area IGBT (RBSOA) RG,off = 3,6 Ω, CGE = 68 nF T vj= 125°C 900 800 700 600 IC [A] 500 400 IC,Modul IC,Chip 300 200 100 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 VCE [V] Sicherer Arbeitsbereich Diode (SOA) safe operation area Diode (SOA) T vj= 125°C 900 800 700 600 IR [A] 500 400 300 200 100 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 VR [V] 7 (9) Datenblatt FF 400 R 33 KF2 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF 400 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Transienter Wärmewiderstand Transient thermal impedance Z thJC = f (t) 0,1 ZthJC [K / W] Zth:IGBT Zth:Diode 0,01 0,001 0,001 0,01 0,1 1 10 t [sec] i ri [K/kW] : IGBT τi [sec] : IGBT ri [K/kW] : Diode τi [sec] : Diode 1 2 3 4 4,76 12,98 3,86 4,40 0,0068 0,0642 0,3209 2,0212 9,34 25,47 7,57 8,63 0,0068 0,0642 0,3209 2,0212 8 (9) Datenblatt FF 400 R 33 KF2 20.07.99 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF 400 R 33 KF2 Datenblatt data sheet Gehäusemaße / Schaltbild Package outline / Circuit diagram 9 (9) Datenblatt FF 400 R 33 KF2 20.07.99