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TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS200R07N3E4R EconoPACK™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC EconoPACK™3modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 650V IC nom = 200A / ICRM = 400A TypischeAnwendungen • Motorantriebe TypicalApplications • MotorDrives ElektrischeEigenschaften • ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V • Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C ElectricalFeatures • Increasedblockingvoltagecapabilityto650V • High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C MechanischeEigenschaften • IntegrierterNTCTemperaturSensor • Kupferbodenplatte • Lötverbindungstechnik • Standardgehäuse MechanicalFeatures • IntegratedNTCtemperaturesensor • CopperBasePlate • SolderContactTechnology • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 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 FS200R07N3E4R VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES  650  V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 60°C, Tvj max = 175°C IC nom  200  A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  400  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 = 200 A, VGE = 15 V IC = 200 A, VGE = 15 V IC = 200 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 3,20 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,55 1,70 1,75 1,95 V V V VGEth 5,0 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG  2,15  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  2,0  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  13,0  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  0,38  nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 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  0,15 0,16 0,17  µs µs µs tr  0,03 0,04 0,04  µs µs µs td off  0,34 0,37 0,38  µs µs µs tf  0,06 0,07 0,07  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 200 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 2,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 200 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 2,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 200 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 2,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 200 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 2,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 200 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 5700 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 2,0 Ω Tvj = 150°C Eon  1,10 1,70 2,00  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 200 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 2,0 Ω Tvj = 150°C Eoff  7,90 9,40 9,65  mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC  960 760  A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,085 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:RS revision:2.0 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 0,25 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS200R07N3E4R 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  650  V IF  200  A IFRM  400  A I²t  2850 2700  CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 200 A, VGE = 0 V IF = 200 A, VGE = 0 V IF = 200 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 200 A, - diF/dt = 5700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM  160 230 240  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 200 A, - diF/dt = 5700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr  10,0 17,0 20,0  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 200 A, - diF/dt = 5700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec  3,00 5,20 5,80  mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,15 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 0,45 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:2013-11-05 approvedby:RS revision:2.0 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS200R07N3E4R 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  2,5  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  21  nH RCC'+EE'  1,80  mΩ Tstg -40  125 °C SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm  G  300  g 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 Gewicht Weight Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 50 A effektiv pro Anschlusspin begrenzt. The current under continuous operation ist limited to 50 A rms per connector pin. preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:RS revision:2.0 4 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation FS200R07N3E4R 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 400 400 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 320 320 280 280 240 240 200 200 160 160 120 120 80 80 40 40 0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 360 IC [A] IC [A] 360 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 VCE [V] 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=2Ω,RGoff=2Ω,VCE=300V 400 16 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 360 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 14 320 12 280 10 E [mJ] IC [A] 240 200 160 8 6 120 4 80 2 40 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:RS revision:2.0 5 0 50 100 150 200 IC [A] 250 300 350 400 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS200R07N3E4R IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=200A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 16 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 14 ZthJC : IGBT 12 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 10 8 6 0,01 4 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 2 0 0 1 2 3 4 5 6 RG [Ω] 7 8 9 0,001 0,001 10 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=2Ω,Tvj=150°C 480 IC, Modul 440 IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 400 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 360 400 320 360 280 320 240 IF [A] IC [A] 280 240 200 200 160 160 120 120 80 80 40 40 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 0,0 0,4 0,8 1,2 VF [V] preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:RS revision:2.0 6 1,6 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS200R07N3E4R IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=2Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=200A,VCE=300V 9 9 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 50 100 150 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 8 E [mJ] E [mJ] 8 200 IF [A] 250 300 350 0 400 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 2 4 6 8 10 RG [Ω] 12 14 16 18 140 160 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp 10000 R[Ω] ZthJC [K/W] 0,1 0,01 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,027 0,1485 0,144 0,1305 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:RS revision:2.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS200R07N3E4R VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines Infineon preparedby:AS dateofpublication:2013-11-05 approvedby:RS revision:2.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS200R07N3E4R 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. 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