TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS100R17N3E4
EconoPACK™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundNTC
EconoPACK™3modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandNTC
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1700V
IC nom = 100A / ICRM = 200A
TypischeAnwendungen
• Motorantriebe
• USV-Systeme
TypicalApplications
• MotorDrives
• UPSSystems
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• NiedrigesVCEsat
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• ExtendedOperationTemperatureTvjop
• LowVCEsat
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
MechanischeEigenschaften
• IntegrierterNTCTemperaturSensor
• IsolierteBodenplatte
• Lötverbindungstechnik
• Standardgehäuse
MechanicalFeatures
• IntegratedNTCtemperaturesensor
• IsolatedBasePlate
• SolderContactTechnology
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:AS
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:RS
revision:2.0
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
FS100R17N3E4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1700
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 100°C, Tvj max = 175°C
IC nom
100
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
200
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
600
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 100 A, VGE = 15 V
IC = 100 A, VGE = 15 V
IC = 100 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 4,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
typ.
max.
1,95
2,35
2,45
2,30
V
V
V
VGEth
5,2
5,8
6,4
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
1,20
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
7,5
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
9,00
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,29
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
1,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
td on
0,20
0,22
0,23
µs
µs
µs
tr
0,03
0,04
0,05
µs
µs
µs
td off
0,51
0,61
0,64
µs
µs
µs
tf
0,29
0,52
0,60
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 100 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 0,91 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 100 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 0,91 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 100 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,91 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 100 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,91 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 100 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 3800 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 0,91 Ω
Tvj = 150°C
Eon
12,0
19,0
21,0
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 100 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3600 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 0,91 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
18,0
29,0
33,0
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,068
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:AS
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:RS
revision:2.0
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
450
A
0,25 K/W
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS100R17N3E4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C
VRRM
1700
V
IF
100
A
IFRM
200
A
I²t
1800
1750
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,80
1,90
1,95
2,20
A²s
A²s
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 100 A, VGE = 0 V
IF = 100 A, VGE = 0 V
IF = 100 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 100 A, - diF/dt = 3800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
110
120
125
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 100 A, - diF/dt = 3800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
19,0
36,0
40,0
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 100 A, - diF/dt = 3800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
10,0
20,0
23,0
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,27
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
150
min.
typ.
max.
R25
5,00
kΩ
∆R/R
-5
5
%
P25
20,0
mW
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
V
V
V
0,40 K/W
K/W
°C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
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
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:AS
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:RS
revision:2.0
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS100R17N3E4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Kriechstrecke
Creepagedistance
VISOL
3,4
kV
Cu
Al2O3
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
10,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
7,5
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 200
min.
typ.
RthCH
0,009
LsCE
28
nH
RCC'+EE'
1,80
mΩ
Tstg
-40
125
°C
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
Gewicht
Weight
G
300
g
preparedby:AS
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:RS
revision:2.0
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
4
max.
K/W
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS100R17N3E4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
200
200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
160
160
140
140
120
120
100
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0,0
0,5
1,0
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
180
IC [A]
IC [A]
180
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
3,5
0
4,0
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=0.91Ω,RGoff=0.91Ω,VCE=900V
200
60
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
180
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
50
160
140
40
E [mJ]
IC [A]
120
100
30
80
20
60
40
10
20
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:AS
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:RS
revision:2.0
5
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200
IC [A]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS100R17N3E4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=100A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
50
1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
45
40
ZthJC : IGBT
35
0,1
ZthJC [K/W]
E [mJ]
30
25
20
0,01
15
10
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,015 0,0825 0,08 0,0725
τi[s]:
0,01 0,02
0,05 0,1
5
0
0
1
2
3
4
5
RG [Ω]
6
7
8
0,001
0,001
9
0,01
0,1
1
t [s]
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=0.91Ω,Tvj=150°C
250
IC, Modul
IC, Chip
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
180
200
160
140
120
IF [A]
IC [A]
150
100
100
80
60
50
40
20
0
0
200
400
600
0
800 1000 1200 1400 1600 1800
VCE [V]
preparedby:AS
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:RS
revision:2.0
6
0,0
0,5
1,0
1,5
VF [V]
2,0
2,5
3,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS100R17N3E4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=0.91Ω,VCE=900V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=100A,VCE=900V
40
40
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
35
30
30
25
25
E [mJ]
E [mJ]
35
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
20
40
60
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
80
0
100 120 140 160 180 200
IF [A]
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
0
1
2
3
4
5
RG [Ω]
6
7
8
9
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
1
100000
ZthJC : Diode
Rtyp
R[Ω]
ZthJC [K/W]
10000
0,1
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,024 0,132 0,128 0,116
τi[s]:
0,01 0,02 0,05 0,1
0,01
0,001
0,01
0,1
100
1
t [s]
preparedby:AS
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:RS
revision:2.0
7
0
20
40
60
80
100
TC [°C]
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS100R17N3E4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
J
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
Infineon
preparedby:AS
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:RS
revision:2.0
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS100R17N3E4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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.
Thisproductdatasheetisdescribingthecharacteristicsofthisproductforwhichawarrantyisgranted.Anysuchwarrantyisgranted
exclusivelypursuantthetermsandconditionsofthesupplyagreement.Therewillbenoguaranteeofanykindfortheproductandits
characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered.
Shouldyourequireproductinformationinexcessofthedatagiveninthisproductdatasheetorwhichconcernsthespecificapplicationof
ourproduct,pleasecontactthesalesoffice,whichisresponsibleforyou(seewww.infineon.com).Forthosethatarespecifically
interestedwemayprovideapplicationnotes.
Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe
salesoffice,whichisresponsibleforyou.
ShouldyouintendtousetheProductinaviationapplications,inhealthorliveendangeringorlifesupportapplications,pleasenotify.Please
note,thatforanysuchapplicationsweurgentlyrecommend
-toperformjointRiskandQualityAssessments;
-theconclusionofQualityAgreements;
-toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon
therealizationofanysuchmeasures.
Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers.
Changesofthisproductdatasheetarereserved.
preparedby:AS
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:RS
revision:2.0
9
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