BSM 100 GB 120 DN2K
IGBT Power Module
• Half-bridge • Including fast free-wheeling diodes • Package with insulated metal base plate
Type BSM 100 GB 120 DN2K Maximum Ratings Parameter Collector-emitter voltage Collector-gate voltage RGE = 20 kΩ Gate-emitter voltage DC collector current TC = 25 °C TC = 80 °C
VCE
IC
Package HALF-BRIDGE 1
Ordering Code C67070-A2107-A70
1200V 145A
Symbol VCE VCGR
Values 1200 1200
Unit V
VGE IC
± 20 A 145 100
Pulsed collector current, tp = 1 ms TC = 25 °C TC = 80 °C Power dissipation per IGBT TC = 25 °C Chip temperature Storage temperature Thermal resistance, chip case Diode thermal resistance, chip case Insulation test voltage, t = 1min. Creepage distance Clearance DIN humidity category, DIN 40 040 IEC climatic category, DIN IEC 68-1
ICpuls 290 200 Ptot 700 Tj Tstg RthJC RthJCD Vis + 150 -40 ... + 125 ≤ 0.18 ≤ 0.36 2500 20 11 F 40 / 125 / 56 sec Vac mm K/W °C W
1
Oct-21-1997
BSM 100 GB 120 DN2K
Electrical Characteristics, at Tj = 25 °C, unless otherwise specified Parameter Symbol min. Static Characteristics Gate threshold voltage VGE = VCE, IC = 4 mA Collector-emitter saturation voltage VGE = 15 V, IC = 100 A, Tj = 25 °C VGE = 15 V, IC = 100 A, Tj = 125 °C Zero gate voltage collector current VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tj = 25 °C VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tj = 125 °C Gate-emitter leakage current VGE = 20 V, VCE = 0 V AC Characteristics Transconductance VCE = 20 V, IC = 100 A Input capacitance VCE = 25 V, VGE = 0 V, f = 1 MHz Output capacitance VCE = 25 V, VGE = 0 V, f = 1 MHz Reverse transfer capacitance VCE = 25 V, VGE = 0 V, f = 1 MHz Crss 0.5 Coss 1 Ciss 6.5 gfs 54 nF S IGES 400 ICES 1.5 6 2 nA VCE(sat) 2.5 3.1 3 3.7 mA VGE(th) 4.5 5.5 6.5 V Values typ. max. Unit
2
Oct-21-1997
BSM 100 GB 120 DN2K
Electrical Characteristics, at Tj = 25 °C, unless otherwise specified Parameter Symbol min. Switching Characteristics, Inductive Load at Tj = 125 °C Turn-on delay time VCC = 600 V, VGE = 15 V, IC = 100 A RGon = 6.8 Ω Rise time VCC = 600 V, VGE = 15 V, IC = 100 A RGon = 6.8 Ω Turn-off delay time VCC = 600 V, VGE = -15 V, IC = 100 A RGoff = 6.8 Ω Fall time VCC = 600 V, VGE = -15 V, IC = 100 A RGoff = 6.8 Ω Free-Wheel Diode Diode forward voltage IF = 100 A, VGE = 0 V, Tj = 25 °C IF = 100 A, VGE = 0 V, Tj = 125 °C Reverse recovery time IF = 100 A, VR = -600 V, VGE = 0 V diF/dt = -1000 A/µs, Tj = 125 °C Reverse recovery charge IF = 100 A, VR = -600 V, VGE = 0 V diF/dt = -1000 A/µs Tj = 25 °C Tj = 125 °C 4 14 Qrr 0.3 µC trr VF 2.3 1.8 2.8 µs V 70 100 tf 400 600 td(off) 80 160 tr 130 260 td(on) ns Values typ. max. Unit
3
Oct-21-1997
BSM 100 GB 120 DN2K
Power dissipation Ptot = ƒ(TC) parameter: Tj ≤ 150 °C
750 W 650 Ptot 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 100 120 °C 160
Safe operating area IC = ƒ(VCE) parameter: D = 0, TC = 25°C , Tj ≤ 150 °C
10 3 A IC 10 2
100 µs t = 16.0µs p
10 1
1 ms
10 ms
10 0 DC
10 -1 0 10
10
1
10
2
10
3
V
TC
VCE
Collector current IC = ƒ(TC) parameter: VGE ≥ 15 V , Tj ≤ 150 °C
150 A 130 IC 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
Transient thermal impedance Zth JC = ƒ(tp) parameter: D = tp / T
10 0 K/W ZthJC 10 -1
IGBT
10 -2
D = 0.50 0.20 0.10 0.05 0.02 single pulse 0.01
10 -3
20
40
60
80
100
120
°C
160
10 -4 -5 10
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
s 10
0
TC
tp
4
Oct-21-1997
BSM 100 GB 120 DN2K
Typ. output characteristics IC = f (VCE) parameter: tp = 80 µs, Tj = 25 °C
200 A IC 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 V VCE 5 17V 15V 13V 11V 9V 7V
Typ. output characteristics IC = f (VCE) parameter: tp = 80 µs, Tj = 125 °C
200 A IC 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 1 2 3 V VCE 5 17V 15V 13V 11V 9V 7V
Typ. transfer characteristics IC = f (VGE) parameter: tp = 80 µs, VCE = 20 V
200 A IC 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 2 4 6 8 10 V 14 VGE
5
Oct-21-1997
BSM 100 GB 120 DN2K
Typ. gate charge VGE = ƒ(QGate) parameter: IC puls = 100 A
20 V
Typ. capacitances
C = f (VCE)
parameter: VGE = 0 V, f = 1 MHz
10 2
nF VGE 16 14 12 10 8 10 0 6 4 2 0 0 100 200 300 400 500 nC 700 10 -1 0 5 10 15 20 25 30 V VCE 40 Coss Crss 600 V 800 V C 10 1 Ciss
QGate
Reverse biased safe operating area ICpuls = f(VCE) , Tj = 150°C parameter: VGE = 15 V
2.5
Short circuit safe operating area ICsc = f(VCE) , Tj = 150°C parameter: VGE = ± 15 V, tSC ≤ 10 µs, L < 50 nH
12
ICpuls/IC
ICsc/IC
8 1.5 6 1.0 4 0.5
2
0.0 0
200
400
600
800
1000 1200
V 1600 VCE
0 0
200
400
600
800
1000 1200
V 1600 VCE
6
Oct-21-1997
BSM 100 GB 120 DN2K
Typ. switching time I = f (IC) , inductive load , Tj = 125°C par.: VCE = 600 V, VGE = ± 15 V, RG = 6.8 Ω
10 3
Typ. switching time t = f (RG) , inductive load , Tj = 125°C par.: VCE = 600 V, VGE = ± 15 V, IC = 100 A
10 4
ns t ns tdoff t 10 3 tdon tr 10 2 tf 10 2 tf tdon tr tdoff
10 1 0
50
100
150
A IC
250
10 1 0
10
20
30
40
Ω
60 RG
Typ. switching losses E = f (IC) , inductive load , Tj = 125°C par.: VCE = 600 V, VGE = ± 15 V, RG = 6.8 Ω
60 mWs 50 E 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 A IC 250 Eoff Eon
Typ. switching losses E = f (RG) , inductive load , Tj = 125°C par.: VCE = 600V, VGE = ± 15 V, IC = 100 A
40 mWs E 30 25 20 15 10 5 0 0 Eon
Eoff
10
20
30
40
Ω
60 RG
7
Oct-21-1997
BSM 100 GB 120 DN2K
Forward characteristics of fast recovery reverse diode IF = f(VF) parameter: Tj
200 A IF 160 140 120 Tj=125°C 100 80 60 40 20 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 V VF 3.0 Tj=25°C
Transient thermal impedance Zth JC = ƒ(tp) parameter: D = tp / T
10 0 K/W ZthJC 10 -1
Diode
10 -2
D = 0.50 0.20 0.10 0.05 single pulse 0.02 0.01
10 -3
10 -4 -5 10
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
s 10
0
tp
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Oct-21-1997
BSM 100 GB 120 DN2K
Circuit Diagram
Package Outlines Dimensions in mm Weight: 250 g
9
Oct-21-1997
Nutzungsbedingungen
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