TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R07W1H3_B11A EasyPACKModulmitschnellemTrench/FeldstoppIGBT3undRapid1DiodeundPressFIT/NTC EasyPACKmodulewithfastTrench/FieldstopIGBT3andRapid1diodeandPressFIT/NTC J VCES = 650V IC nom = 25A / ICRM = 50A TypischeAnwendungen • AnwendungenimAutomobil • AnwendungenmithohenSchaltfrequenzen • DC/DCWandler • Hilfsumrichter • Hybrid-Elektrofahrzeuge(H)EV • InduktivesErwärmenundSchweißen TypicalApplications • AutomotiveApplications • HighFrequencySwitchingApplication • DC/DCconverter • AuxiliaryInverters • HybridElectricalVehicles(H)EV • InductiveHeatingandWelding ElektrischeEigenschaften • ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V • HighSpeedIGBTH3 • NiederinduktivesDesign • NiedrigeSchaltverluste • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • Increasedblockingvoltagecapabilityto650V • HighSpeedIGBTH3 • Lowinductivedesign • LowSwitchingLosses • LowVCEsat MechanischeEigenschaften • 2,5kVAC1minIsolationsfestigkeit • GroßeLuft-undKriechstrecken • PressFITVerbindungstechnik • RoHSkonform • Robuste Montage durch integrierte Befestigungsklammern MechanicalFeatures • 2.5kVAC1minInsulation • HighCreepageandClearanceDistances • PressFITContactTechnology • RoHScompliant • Rugged mounting due to integrated mounting clamps ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:AS dateofpublication:2014-03-05 approvedby:TR revision:3.0 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 F4-50R07W1H3_B11A IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C ImplementierterKollektor-Strom Implementedcollectorcurrent VCES 650 V ICN 50 A Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 130°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom IC 25 55 PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM 100 A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot 200 W VGES +/-20 V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 25 A, VGE = 15 V IC = 25 A, VGE = 15 V IC = 25 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VCE sat A A typ. max. 1,50 1,55 1,60 1,85 V V V 5,8 6,5 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 0,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 0,50 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 0,0 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 3,25 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,09 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C ICES 0,05 mA Gate-Emitter-Reststrom Gate-emitterleakagecurrent VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C IGES 400 nA VGEth Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 25 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 6,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 25 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 6,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 25 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 6,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 25 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 6,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 25 A, VCE = 300 V, LS = 25 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 2300 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 6,8 Ω Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse 4,9 0,02 0,02 0,02 µs µs µs 0,01 0,011 0,012 µs µs µs 0,15 0,18 0,19 µs µs µs 0,007 0,011 0,013 µs µs µs Eon 0,21 0,32 0,35 mJ mJ mJ IC = 25 A, VCE = 300 V, LS = 25 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4800 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 6,8 Ω Tvj = 150°C Eoff 0,22 0,35 0,38 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 280 A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT preparedby:AS dateofpublication:2014-03-05 approvedby:TR revision:3.0 tP ≤ 4 µs, Tvj = 150°C td on tr td off tf RthJC 2 0,60 0,75 K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R07W1H3_B11A Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op 0,75 -40 K/W 150 °C Diode,Wechselrichter/Diode,Inverter 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 VRRM 650 V IF 25 A IFRM 50 A I²t 50,0 A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 2,15 VF 1,65 1,60 1,55 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 35,0 40,0 41,0 A A A IF = 25 A, - diF/dt = 2300 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 0,96 1,60 1,75 µC µC µC IF = 25 A, - diF/dt = 2300 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 0,21 0,35 0,39 mJ mJ mJ RthJC 1,25 1,45 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,95 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 25 A, VGE = 0 V IF = 25 A, VGE = 0 V IF = 25 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 25 A, - diF/dt = 2300 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode -40 150 V V V °C NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 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 R25 ∆R/R 5,00 -5 P25 AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:AS dateofpublication:2014-03-05 approvedby:TR revision:3.0 3 kΩ 5 % 20,0 mW TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R07W1H3_B11A Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) impr.Al2O3 Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 11,5 6,3 mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal 10,0 5,0 mm > 200 VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex VISOL CTI min. Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature nH RCC'+EE' 5,50 mΩ Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder mountig force per clamp F 20 Gewicht Weight G dateofpublication:2014-03-05 approvedby:TR revision:3.0 4 max. 15 -40 preparedby:AS typ. LsCE Tstg Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 25 A effektiv pro Anschlusspin begrenzt. The current under continuous operation is limited to 25 A rms per connector pin. VGE muss im Kurzschluss auf 15V begrenzt werden (z.B. Klemmschaltung). VGE has to be limited to 15V during shortcircuit (e.g. clamping). kV 2,5 24 125 °C 50 N g TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R07W1H3_B11A IGBT-Module IGBT-modules AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 50 100 Tvj = -40°C Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 45 80 35 70 30 60 IC [A] IC [A] 40 25 50 20 40 15 30 10 20 5 10 0 0,0 0,5 VGE = 9V VGE = 11V VGE = 13V VGE = 15V VGE = 17V 90 1,0 1,5 2,0 0 2,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 VCE [V] ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VGE) VCE=20V 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 5,0 40 45 50 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=6.8Ω,RGoff=6.8Ω,VCE=300V 100 0,8 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 90 Eon, Tvj = 25°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 25°C Eoff, Tvj = 150°C 0,7 80 0,6 70 0,5 E [mJ] IC [A] 60 50 40 0,4 0,3 30 0,2 20 0,1 10 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0,0 12 preparedby:AS dateofpublication:2014-03-05 approvedby:TR revision:3.0 5 0 5 10 15 20 25 30 IC [A] 35 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R07W1H3_B11A IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=25A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJH=f(t) 0,8 10 Eon, Tvj = 25°C Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 25°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 0,7 0,6 ZthJH : IGBT ZthJH [K/W] E [mJ] 0,5 0,4 1 0,3 0,2 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,05 0,15 0,35 0,8 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,1 0,0 0 2 4 6 8 10 12 0,1 0,001 14 0,01 RG [Ω] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=6.8Ω,Tvj=150°C 110 IC, Modul IC, Chip 100 0,1 t [s] 1 10 KapazitätsCharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) capacitycharcteristicIGBT,Inverter(typical) C=f(VCE) VGE=0V,Tvj=25°C,f=1MHz 10000 90 80 1000 60 Cies Coes Cres C [pF] IC [A] 70 50 40 100 30 20 10 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 10 700 preparedby:AS dateofpublication:2014-03-05 approvedby:TR revision:3.0 6 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 VCE [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R07W1H3_B11A IGBT-Module IGBT-modules GateladungsCharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch) gatechargecharacteristicIGBT,Inverter(typical) VGE=f(QG) IC=25A,Tvj=25°C DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 15 50 VCC = 120V VCC = 480V 13 11 9 40 7 35 5 30 1 IF [A] VGE [V] 3 -1 -3 25 20 -5 15 -7 -9 10 -11 5 -13 -15 Tvj = -40°C Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 45 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0 0,5 0,0 0,5 1,0 QG [µC] SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=6.8Ω,VCE=300V 2,5 0,6 Erec, Tvj = 25°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 25°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 0,5 0,5 0,4 0,4 E [mJ] E [mJ] 2,0 SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=25A,VCE=300V 0,6 0,3 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,0 1,5 VF [V] 0 5 10 15 20 25 30 IF [A] 35 40 45 0,0 50 0 2 4 6 8 RG [Ω] preparedby:AS dateofpublication:2014-03-05 approvedby:TR revision:3.0 7 10 12 14 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R07W1H3_B11A IGBT-Module IGBT-modules TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJH=f(t) NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 10 100000 ZthJH : Diode Rtyp R[Ω] ZthJH [K/W] 10000 1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,2 0,6 0,9 0,5 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:AS dateofpublication:2014-03-05 approvedby:TR revision:3.0 8 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R07W1H3_B11A Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines Infineon GYYWW FxxxRxxW1 xx TM EasyPIM ´ ´ preparedby:AS dateofpublication:2014-03-05 approvedby:TR revision:3.0 9 ´ ´ TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R07W1H3_B11A 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. 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