BSM20GP60

Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Höchstzulässige Werte / Maximum rated values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Periodische Rückw. Spitzensperrspannung repetitive peak reverse voltage Durchlaßstrom Grenzeffektivwert RMS forward current per chip Dauergleichstrom DC forward current Stoßstrom Grenzwert surge forward current Grenzlastintegral I t - value 2 VRRM IFRMSM TC = 80°C tP = 10 ms, T vj = tP = 10 ms, T vj = 25°C 25°C Id IFSM 2 It 1600 40 20 300 230 450 260 V A A A A A2s As 2 tP = 10 ms, T vj = 150°C tP = 10 ms, T vj = 150°C Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current Gesamt-Verlustleistung total power dissipation Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current Grenzlastintegral 2 I t - value Tc = 80 °C tP = 1 ms VR = 0V, tp = 10ms, Tvj = 125°C IF IFRM 2 It VCES Tc = 80 °C TC = 25 °C tP = 1 ms, TC = 25°C T C = 80 °C IC,nom. IC ICRM Ptot VGES 600 20 35 40 130 +/- 20V V A A A W V 20 40 130 A A A2s Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper Kollektor-Emitter-Sperrspannung collector-emitter voltage Kollektor-Dauergleichstrom DC-collector current Periodischer Kollektor Spitzenstrom repetitive peak collector current Gesamt-Verlustleistung total power dissipation Gate-Emitter-Spitzenspannung gate-emitter peak voltage Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Dauergleichstrom DC forward current Periodischer Spitzenstrom repetitive peak forw. current prepared by: Andreas Schulz approved by: M.Hierholzer Tc = 80 °C tP = 1 ms IF IFRM 10 20 A A TC = 80 °C TC = 25 °C tP = 1 ms, TC = 80°C TC = 25°C VCES IC,nom. IC ICRM Ptot VGES 600 10 20 20 80 +/- 20V V A A A W V date of publication:17.09.1999 revision: 3 1(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 Modul Isolation/ Module Isolation Isolations-Prüfspannung insulation test voltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. NTC connected to Baseplate VISOL 2,5 kV Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values Diode Gleichrichter/ Diode Rectifier Durchlaßspannung forward voltage Schleusenspannung threshold voltage Ersatzwiderstand slope resistance Sperrstrom reverse current Tvj = 150°C, Tvj = 150°C Tvj = 150°C Tvj = 150°C, V R = 1600 V I F = 20 A VF V(TO) rT IR RAA’+CC’ min. - typ. 1 2 8 max. 1,05 0,8 10,5 V V mΩ mA mΩ Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip TC = 25°C lead resistance, terminals-chip Transistor Wechselrichter/ Transistor Inverter VGE = 15V, Tvj = 25°C, Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125°C, Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage Eingangskapazität input capacitance Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current Einschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn on delay time (inductive load) Anstiegszeit (induktive Last) rise time (inductive load) Abschaltverzögerungszeit (ind. Last) turn off delay time (inductive load) Fallzeit (induktive Last) fall time (inductive load) Einschaltverlustenergie pro Puls turn-on energy loss per pulse Abschaltverlustenergie pro Puls turn-off energy loss per pulse Kurzschlußverhalten SC Data VCE = VGE, Tvj = 25°C, min. IC = IC = IC = 20 A 20 A 0,5 mA VGE(TO) Cies 600 V 600 V IGES 300 V 47 Ohm 47 Ohm 300 V 47 Ohm 47 Ohm 300 V 47 Ohm 47 Ohm 300 V 47 Ohm 47 Ohm 300 V 47 Ohm 75 nH 300 V 47 Ohm 75 nH 47 Ohm 360 V 1200 A/µs ISC Eoff Eon tf td,off tr td,on ICES VCE sat 4,5 - typ. 1,95 2,2 5,5 1,1 0,7 1,0 - max. 2,45 6,5 500 300 V V V nF µA mA nA f = 1MHz, Tvj = 25°C VCE = 25 V, VGE = 0 V VGE = 0V, VGE = 0V, Tvj = 25°C, V CE = Tvj =125°C, V CE = VCE = 0V, VGE =20V, Tvj =25°C IC = INenn, V CC = VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = IC = INenn, V CC = VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = IC = INenn, V CC = VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = IC = INenn, V CC = VGE = ±15V, Tvj = 25°C, R G = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = IC = INenn, V CC = LS = IC = INenn, V CC = LS = tP ≤ 10µs, VGE ≤ 15V, Tvj≤125°C, RG = VCC = dI/dt = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = VGE = ±15V, Tvj = 125°C, R G = 50 50 50 50 250 270 30 40 0,9 - ns ns ns ns ns ns ns ns mWs 0,7 - mWs 80 - A 2(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 Elektrische Eigenschaften / Electrical properties Charakteristische Werte / Characteristic values min. Modulinduktivität stray inductance module Modul Leitungswiderstand, Anschlüsse-Chip TC = 25°C lead resistance, terminals-chip Diode Wechselrichter/ Diode Inverter Durchlaßspannung forward voltage Rückstromspitze peak reverse recovery current Sperrverzögerungsladung recovered charge Abschaltenergie pro Puls reverse recovery energy LσCE RCC’+EE’ - typ. 11 max. 100 nH mΩ min. VGE = 0V, Tvj = 25°C, VGE = 0V, Tvj = 125°C, IF=INenn, IF = IF = 20 A 20 A 700A/µs 300 V 300 V 700A/µs 300 V 300 V 700A/µs 300 V 300 V ERQ Qr IRM VF - typ. 1,25 1,2 20 25 1,7 2,7 0,35 0,55 max. 1,7 V V A A µAs µAs mWs mWs - diF/dt = VGE = -10V, Tvj = 25°C, V R = VGE = -10V, Tvj = 125°C, V R = IF=INenn, - diF/dt = VGE = -10V, Tvj = 25°C, V R = VGE = -10V, Tvj = 125°C, V R = IF=INenn, - diF/dt = VGE = -10V, Tvj = 25°C, V R = VGE = -10V, Tvj = 125°C, V R = Transistor Brems-Chopper/ Transistor Brake-Chopper VGE = 15V, Tvj = 25°C, Kollektor-Emitter Sättigungsspannung collector-emitter saturation voltage VGE = 15V, Tvj = 125°C, Gate-Schwellenspannung gate threshold voltage Eingangskapazität input capacitance Kollektor-Emitter Reststrom collector-emitter cut-off current Gate-Emitter Reststrom gate-emitter leakage current VCE = VGE, Tvj = 25°C, min. IC = IC = IC = 10,0 A 10,0 A 0,35mA VGE(TO) Cies 600 V 600 V IGES ICES VCE sat 4,5 - typ. 1,95 2,2 5,5 0,6 0,5 0,8 - max. 2,35 6,5 500 300 V V V nF µA mA nA f = 1MHz, Tvj = 25°C VCE = 25 V, VGE = 0 V VGE = 0V, Tvj = 25°C, V CE = VGE = 0V, Tvj = 125°C, V CE = VCE = 0V, VGE = 20V, Tvj = 25°C Diode Brems-Chopper/ Diode Brake-Chopper Tvj = 25°C, Durchlaßspannung forward voltage Tvj = 125°C, NTC-Widerstand/ NTC-Thermistor Nennwiderstand rated resistance Abweichung von R100 deviation of R100 Verlustleistung power dissipation B-Wert B-value min. IF = IF = 10,0 A 10,0 A VF - typ. 1,25 1,2 max. 1,75 V V min. TC = 25°C TC = 100°C, R 100 = 493 Ω TC = 25°C R2 = R1 exp [B(1/T2 - 1/T1)] R25 ∆R/R P25 B25/50 -5 typ. 5 max. 5 20 kΩ % mW K 3375 3(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 Thermische Eigenschaften / Thermal properties min. Innerer Wärmewiderstand thermal resistance, junction to case Gleichr. Diode/ Rectif. Diode Trans. Wechsr./ Trans. Inverter Diode Wechsr./ Diode Inverter Trans. Bremse/ Trans. Brake Diode Bremse/ Diode Brake Übergangs-Wärmewiderstand thermal resistance, case to heatsink Höchstzulässige Sperrschichttemperatur maximum junction temperature Betriebstemperatur operation temperature Lagertemperatur storage temperature Gleichr. Diode/ Rectif. Diode Trans. Wechsr./ Trans. Inverter Diode Wechsr./ Diode Inverter Tvj Top Tstg λ Paste=1W/m*K λ grease=1W/m*K typ. 0,08 0,04 0,08 - max. 1 1 1,5 1,5 2,3 150 125 125 K/W K/W K/W K/W K/W K/W K/W K/W °C °C °C RthJC - RthCK -40 -40 Mechanische Eigenschaften / Mechanical properties Innere Isolation internal insulation CTI comperative tracking index Anzugsdrehmoment f. mech. Befestigung mounting torque Gewicht weight M Al2O3 225 3 ±10% G 180 g Nm 4(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 I C = f (VCE) Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) Output characteristic Inverter (typical) 40 35 30 25 Tj = 25°C Tj = 125°C VGE = 15 V IC [A] 20 15 10 5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 VCE [V] Ausgangskennlinienfeld Wechselr. (typisch) Output characteristic Inverter (typical) 40 35 30 25 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V I C = f (VCE) Tvj = 125°C IC [A] 20 15 10 5 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 VCE [V] 5(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 I C = f (VGE) Übertragungscharakteristik Wechselr. (typisch) Transfer characteristic Inverter (typical) 40 35 30 Tj = 25°C 25 Tj = 125°C VCE = 20 V IC [A] 20 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 VGE [V] Durchlaßkennlinie der Freilaufdiode Wechselr. (typisch) Forward characteristic of FWD Inverter (typical) 40 35 30 Tj = 25°C 25 Tj = 125°C I F= f (VF) IF [A] 20 15 10 5 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 VF [V] 6(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 E = f (IC), Eoff = f (IC), Erec = f (IC) on Tj = 125°C, V GE = ±15 V, VCC = 300 V 47 Ohm Schaltverluste Wechselr. (typisch) Switching losses Inverter (typical) 3 RGon = RGoff = 2,5 Eon Eoff Erec 2 E [mWs] 1,5 1 0,5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 IC [A] Schaltverluste Wechselr. (typisch) Switching losses Inverter (typical) 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 20 40 Eon Eoff Erec E = f (RG), Eoff = f (RG), Erec = f (RG) on Tj = 125°C, V GE = +-15 V , I c = Inenn , VCC = 300 V E [mWs] 60 80 100 120 R G [Ω ] 7(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 Z thJC = f (t) Transienter Wärmewiderstand Wechselr. Transient thermal impedance Inverter 10 Zth-IGBT Zth-FWD ZthJC [K/W] 1 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 1 10 t [s] Sicherer Arbeitsbereich Wechselr. (RBSOA) 45 40 35 30 25 I C = f (VCE) 47 Ohm Reverse bias save operating area Inverter (RBSOA)Tvj = 125°C, VGE = ±15V, RG = IC,Modul IC,Chip IC [A] 20 15 10 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 VCE [V] 8(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 I C= f (VCE) Ausgangskennlinienfeld Brems-Chopper-IGBT (typisch) Output characteristic brake-chopper-IGBT (typical) 20 18 16 14 12 Tj = 25°C Tj = 125°C VGE = 15 V IC [A] 10 8 6 4 2 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 VCE [V] Durchlaßkennlinie der Brems-Chopper-Diode (typisch) Forward characteristic of brake-chopper-FWD (typical) 20 18 16 14 12 Tj = 25°C Tj = 125°C I F = f (VF) IF [A] 10 8 6 4 2 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 VF [V] 9(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 I F= f (VF) Durchlaßkennlinie der Gleichrichterdiode (typisch) Forward characteristic of Rectifier Diode (typical) 40 35 30 25 Tj = 25°C Tj = 150°C IF [A] 20 15 10 5 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 VF [V] NTC- Temperaturkennlinie (typisch) R = f (T) NTC- temperature characteristic (typical) 100000 Rtyp 10000 R[Ω] 1000 100 0 20 40 60 80 100 120 140 160 TC [°C] 10(11) DB-PIM-9.xls Technische Information / Technical Information IGBT-Module IGBT-Modules BSM20GP60 Schaltplan/ Circuit diagram 21 22 20 1 2 3 14 23 24 7 13 19 18 4 12 17 16 5 11 10 15 6 NTC 8 9 Gehäuseabmessungen/ Package outlines 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. 11(11) DB-PIM-9.xls Nutzungsbedingungen Die in diesem Produktdatenblatt enthaltenen Daten sind ausschließlich für technisch geschultes Fachpersonal bestimmt. Die Beurteilung der Geeignetheit dieses Produktes für die von Ihnen anvisierte Anwendung sowie die Beurteilung der Vollständigkeit der bereitgestellten Produktdaten für diese Anwendung obliegt Ihnen bzw. Ihren technischen Abteilungen. In diesem Produktdatenblatt werden diejenigen Merkmale beschrieben, für die wir eine liefervertragliche Gewährleistung übernehmen. Eine solche Gewährleistung richtet sich ausschließlich nach Maßgabe der im jeweiligen Liefervertrag enthaltenen Bestimmungen. Garantien jeglicher Art werden für das Produkt und dessen Eigenschaften keinesfalls übernommen. Sollten Sie von uns Produktinformationen benötigen, die über den Inhalt dieses Produktdatenblatts hinausgehen und insbesondere eine spezifische Verwendung und den Einsatz dieses Produktes betreffen, setzen Sie sich bitte mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung (siehe www.eupec.com, Vertrieb&Kontakt). Für Interessenten halten wir Application Notes bereit. Aufgrund der technischen Anforderungen könnte unser Produkt gesundheitsgefährdende Substanzen enthalten. Bei Rückfragen zu den in diesem Produkt jeweils enthaltenen Substanzen setzen Sie sich bitte ebenfalls mit dem für Sie zuständigen Vertriebsbüro in Verbindung. Sollten Sie beabsichtigen, das Produkt in gesundheits- oder lebensgefährdenden oder lebenserhaltenden Anwendungsbereichen einzusetzen, bitten wir um Mitteilung. Wir weisen darauf hin, dass wir für diese Fälle - die gemeinsame Durchführung eines Risiko- und Qualitätsassessments; - den Abschluss von speziellen Qualitätssicherungsvereinbarungen; - die gemeinsame Einführung von Maßnahmen zu einer laufenden Produktbeobachtung dringend empfehlen und gegebenenfalls die Belieferung von der Umsetzung solcher Maßnahmen abhängig machen. Soweit erforderlich, bitten wir Sie, entsprechende Hinweise an Ihre Kunden zu geben. Inhaltliche Änderungen dieses Produktdatenblatts bleiben vorbehalten. Terms & Conditions of usage The data contained in this product data sheet is exclusively intended for technically trained staff. You and your technical departments will have to evaluate the suitability of the product for the intended application and the completeness of the product data with respect to such application. This product data sheet is describing the characteristics of this product for which a warranty is granted. 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Please note, that for any such applications we urgently recommend - to perform joint Risk and Quality Assessments; - the conclusion of Quality Agreements; - to establish joint measures of an ongoing product survey, and that we may make delivery depended on the realization of any such measures. If and to the extent necessary, please forward equivalent notices to your customers. Changes of this product data sheet are reserved.