Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF300R12KS4 vorläufige Daten preliminary data Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Tvj = 25°C VCES 1200 V Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current TC = 60°C TC = 25 °C IC,nom. 300 A IC 370 A Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current tP = 1 ms, TC = 60°C ICRM 600 A Gesamt Verlustleistung total power dissipation TC=25°C; Transistor Ptot 1950 W VGES +/- 20V V IF 300 A IFRM 600 A I t 2 18 kA s VISOL 2.500 V Gate Emitter Spitzenspannung gate emitter peak voltage Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forward current tP = 1 ms Grenzlastintegral der Diode 2 I t - value, Diode VR = 0V, t p = 10ms, T Vj = 125°C Isolations-Prüfspannung insulation test voltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. 2 Charakteristische Werte / Characteristic values min. Transistor / Transistor Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector emitter saturation voltage IC = 300A, V GE = 15V, Tvj = 25°C VCE sat typ. max. - 3,20 3,75 V - 3,85 - V VGE(th) 4,5 5,50 6,50 V IC = 300A, V GE = 15V, Tvj = 125°C Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage IC = 12 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Eingangskapazität input capacitance f = 1MHz,Tvj = 25°C,V CE = 25V, V GE = 0V Cies - 20 - nF Rückwirkungskapazität reverse transfer capacitance f = 1MHz,Tvj = 25°C,V CE = 25V, V GE = 0V Cres - 1,4 - nF Gateladung gate charge VGE = -15V ... + 15V; V CE=...V QG - 3,2 - µC Kollektor Emitter Reststrom collector emitter cut off current VCE = 1200V, V GE = 0V, Tvj = 25°C ICES - - 5 mA Gate Emitter Reststrom gate emitter leakage current VCE = 0V, V GE = 20V, Tvj = 25°C IGES - - 400 nA prepared by: MOD-D2; Martin Knecht date of publication : 2002-10-21 approved by: SM TM; Wilhelm Rusche revision: 2.1 1 (9) DB_FF300R12KS4_2.1 2002-10-21 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF300R12KS4 vorläufige Daten preliminary data Charakteristische Werte / Characteristic values min. Transistor / Transistor Einschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn on delay time (inductive load) VGE = ±15V, RG = 3,0 Ω, Tvj = 25°C td,on VGE = ±15V, RG = 3,0 Ω, Tvj = 125°C Anstiegszeit (induktive Last) rise time (inductive load) tr td,off 0,10 - µs 0,13 - µs - 0,09 - µs - 0,10 - µs - 0,53 - µs - 0,59 - µs IC = 300 A, V CC = 600V VGE = ±15V, RG = 3,0 Ω, Tvj = 25°C tf - 0,06 - µs - 0,07 - µs Eon - 25 - mJ Eoff - 15 - mJ ISC - 1950 - A LσCE - 20 - nH RCC'+EE' - 0,7 - mΩ min. typ. max. - 2,00 2,55 V - 1,70 - V VGE = ±15V, RG = 3,0 Ω, Tvj = 125°C Einschaltverlustenergie pro Puls turn-on energy loss per pulse IC = 300 A, V CC = 600V, V GE = 15V Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse IC = 300 A, V CC = 600V, V GE = 15V Kurzschlußverhalten SC Data - IC = 300 A, V CC = 600V VGE = ±15V, RG = 3,0 Ω, Tvj = 25°C VGE = ±15V, RG = 3,0 Ω, Tvj = 125°C Fallzeit (induktive Last) fall time (inductive load) max. IC = 300 A, V CC = 600V VGE = ±15V, RG = 3,0 Ω, Tvj = 25°C VGE = ±15V, RG = 3,0 Ω, Tvj = 125°C Abschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn off delay time (inductive load) typ. IC = 300 A, V CC = 600V RG = 3,0 Ω, Tvj = 125°C, Lσ = 60 nH RG = 3,0 Ω, Tvj = 125°C, Lσ = 60 nH tP ≤ 10µs, V GE ≤ 15V TVj≤125°C, VCC=900 V, VCEmax=VCES -LσCE ·di/dt Modulinduktivität stray inductance module Anschlüsse / terminals 2-3 Modul-Leitungswiderstand, Anschlüsse - Chip lead resistance, terminals - chip pro Zweig / per arm, TC=25°C Charakteristische Werte / Characteristic values Diode / Diode Durchlaßspannung forward voltage IF = 300 A, V GE = 0V, Tvj = 25°C Rückstromspitze peak reverse recovery current IF = 300 A, - diF/dt = 4500 A/µs VF IF = 300 A, V GE = 0V, Tvj = 125°C VR = 600V, V GE = -15V, Tvj = 25°C IRM VR = 600V, V GE = -15V, Tvj = 125°C Sperrverzögerungsladung recovered charge 230 - A 300 - A - 18 - µC - 42 - µC - 7 - mJ - 15 - mJ IF = 300 A, - diF/dt = 4500 A/µs VR = 600V, V GE = -15V, Tvj = 25°C Qr VR = 600V, V GE = -15V, Tvj = 125°C Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy - IF = 300 A, - diF/dt = 4500 A/µs VR = 600V, V GE = -15V, Tvj = 25°C VR = 600V, V GE = -15V, Tvj = 125°C 2 (9) Erec DB_FF300R12KS4_2.1 2002-10-21 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF300R12KS4 vorläufige Daten preliminary data Thermische Eigenschaften / Thermal properties RthJC min. typ. max. - - 0,032 Innerer Wärmewiderstand Transistor / transistor,DC , pro Modul / per module thermal resistance, junction to case Transistor / transistor,DC , pro Zweig / per arm - - 0,064 K/W Diode / Diode, DC, pro Modul / per module - - 0,050 K/W Diode / Diode, DC, pro Zweig / per arm - - 0,100 K/W RthCK - 0,010 - K/W Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Tvj max - - 150 °C Betriebstemperatur operation temperature Tvj op -40 - 125 °C Lagertemperatur storage temperature Tstg -40 - 125 °C Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink pro Modul / per module λPaste = 1 W/m*K / λgrease = 1 W/m*K K/W Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Gehäuse, siehe Anlage case, see appendix Material Modulgrundplatte material of module baseplate Cu Innere Isolation internal insulation Al2O3 Kriechstrecke creepage distance 20 mm Luftstrecke clearance distance 11 mm CTI comperative tracking index 425 Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung mounting torque Schraube / screw M6 M 3,0 - 6,0 Anzugsdrehmoment f. elektr. Anschlüsse terminal connection torque Anschlüsse / terminals M6 M 2,5 - 5,0 Gewicht weight G 340 Nm Nm 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) DB_FF300R12KS4_2.1 2002-10-21 Technische Information / Technical Information FF300R12KS4 IGBT-Module IGBT-Modules vorläufige Daten preliminary data Ausgangskennlinie (typisch) Output characteristic (typical) IC = f (VCE) VGE = 15V 600 500 Tvj = 25°C Tvj = 125°C IC [A] 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 5,5 6,0 VCE [V] Ausgangskennlinienfeld (typisch) Output characteristic (typical) IC = f (VCE) Tvj = 125°C 600 500 VGE = 8V VGE = 9V VGE = 10V 400 VGE = 12V IC [A] VGE = 15V VGE = 20V 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 VCE [V] 4 (9) DB_FF300R12KS4_2.1 2002-10-21 Technische Information / Technical Information FF300R12KS4 IGBT-Module IGBT-Modules vorläufige Daten preliminary data IC = f (VGE) V CE = 20V Übertragungscharakteristik (typisch) Transfer characteristic (typical) 600 Tvj = 25°C 500 Tvj = 125°C IC [A] 400 300 200 100 0 5 6 7 8 9 10 11 12 VGE [V] Durchlaßkennlinie der Inversdiode (typisch) Forward characteristic of inverse diode (typical) IF = f (VF) 600 Tvj = 25°C 500 Tvj = 125°C IF [A] 400 300 200 100 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 VF [V] 5 (9) DB_FF300R12KS4_2.1 2002-10-21 Technische Information / Technical Information FF300R12KS4 IGBT-Module IGBT-Modules vorläufige Daten preliminary data Schaltverluste (typisch) Switching losses (typical) Eon = f (IC) , Eoff = f (IC) , Erec = f (IC) VGE=±15V, RG = 3,0 Ω, VCE = 600V, T vj =125°C 70 Eoff 60 Eon Erec E [mJ] 50 40 30 20 10 0 0 100 200 300 400 500 600 IC [A] Schaltverluste (typisch) Switching losses (typical) Eon = f (RG) , Eoff = f (RG) , Erec = f (RG) VGE=±15V, IC = 300 A , VCE = 600V , T vj = 125°C 140 Eoff 120 Eon Erec E [mJ] 100 80 60 40 20 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 RG [Ω] 6 (9) DB_FF300R12KS4_2.1 2002-10-21 Technische Information / Technical Information FF300R12KS4 IGBT-Module IGBT-Modules vorläufige Daten preliminary data Sicherer Arbeitsbereich IGBT (RBSOA) Reverse bias safe operation area IGBT (RBSOA) V GE = ±15V , T vj= 125°C 700 IC [A] 600 IC,Chip IC,Modul 500 400 300 200 100 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 VCE [V] 7 (9) DB_FF300R12KS4_2.1 2002-10-21 Technische Information / Technical Information FF300R12KS4 IGBT-Module IGBT-Modules vorläufige Daten preliminary data 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 [s] i ri [K/kW] : IGBT τi [s] : IGBT ri [K/kW] : Diode τi [s] : Diode 1 2 3 4 7,16 21,67 28,23 6,94 0,0020 0,0300 0,0660 1,6550 15,47 40,66 41,90 1,97 0,0015 0,0327 0,0561 0,3872 8 (9) DB_FF300R12KS4_2.1 2002-10-21 Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules FF300R12KS4 vorläufige Daten preliminary data Gehäusemaße / Schaltbild Package outline / Circuit diagram 9 (9) DB_FF300R12KS4_2.1 2002-10-21