TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
DF120R12W2H3_B27
J
VCES = 1200V
IC nom = 40A / ICRM = 80A
TypischeAnwendungen
• SolarAnwendungen
TypicalApplications
• Solarapplications
ElektrischeEigenschaften
• HighSpeedIGBTH3
• NiedrigeSchaltverluste
ElectricalFeatures
• HighspeedIGBTH3
• Lowswitchinglosses
MechanischeEigenschaften
• 3kVAC1minIsolationsfestigkeit
• Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen
Widerstand
• IntegrierterNTCTemperaturSensor
• KompaktesDesign
• PressFITVerbindungstechnik
MechanicalFeatures
• 3kVAC1mininsulation
• Al2O3substratewithlowthermalresistance
• IntegratedNTCtemperaturesensor
• Compactdesign
• PressFITcontacttechnology
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
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-Modul
IGBT-Module
DF120R12W2H3_B27
VerpolschutzDiodeA/Inverse-polarityprotectiondiodeA
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
Tvj = 25°C
VRRM
1200
V
DurchlassstromGrenzeffektivwertproChip
TC = 80°C
MaximumRMSforwardcurrentperchip
IFRMSM
50
A
GleichrichterAusgangGrenzeffektivstrom
MaximumRMScurrentatrectifieroutput
TC = 80°C
IRMSM
60
A
StoßstromGrenzwert
Surgeforwardcurrent
tp = 10 ms, Tvj = 25°C
tp = 10 ms, Tvj = 150°C
IFSM
360
290
A
A
Grenzlastintegral
I²t-value
tp = 10 ms, Tvj = 25°C
tp = 10 ms, Tvj = 150°C
I²t
650
420
A²s
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage
Tvj = 150°C, IF = 30 A
VF
0,95
V
Sperrstrom
Reversecurrent
Tvj = 150°C, VR = 1200 V
IR
0,10
mA
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proDiode/perdiode
RthJC
0,800 0,900 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,800
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
K/W
150
°C
VerpolschutzDiodeB/Inverse-polarityprotectiondiodeB
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
Tvj = 25°C
VRRM
1200
V
DurchlassstromGrenzeffektivwertproChip
TC = 80°C
MaximumRMSforwardcurrentperchip
IFRMSM
30
A
GleichrichterAusgangGrenzeffektivstrom
MaximumRMScurrentatrectifieroutput
TC = 80°C
IRMSM
60
A
StoßstromGrenzwert
Surgeforwardcurrent
tp = 10 ms, Tvj = 25°C
tp = 10 ms, Tvj = 150°C
IFSM
290
245
A
A
Grenzlastintegral
I²t-value
tp = 10 ms, Tvj = 25°C
tp = 10 ms, Tvj = 150°C
I²t
420
300
A²s
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Durchlassspannung
Forwardvoltage
Tvj = 150°C, IF = 20 A
VF
1,00
V
Sperrstrom
Reversecurrent
Tvj = 150°C, VR = 1200 V
IR
0,10
mA
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proDiode/perdiode
RthJC
1,20
1,35 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
1,15
K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
preparedby:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
2
-40
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
DF120R12W2H3_B27
IGBT-Chopper/IGBT-Chopper
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 75°C, Tvj max = 150°C
TC = 25°C, Tvj max = 150°C
IC nom
IC
40
50
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
80
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 150°C
Ptot
180
W
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 40 A, VGE = 15 V
IC = 40 A, VGE = 15 V
IC = 40 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
V
1200
VCE sat
A
A
typ.
max.
2,05
2,50
2,60
2,40
V
V
V
5,80
6,50
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 1,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
0,32
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
2,35
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,13
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 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
100
nA
VGEth
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 40 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 12 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 40 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 12 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 40 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 12 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 40 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 12 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 40 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 1800 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 12 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,00
0,035
0,035
0,035
µs
µs
µs
0,02
0,025
0,025
µs
µs
µs
0,23
0,29
0,31
µs
µs
µs
0,02
0,04
0,05
µs
µs
µs
Eon
2,00
3,10
3,50
mJ
mJ
mJ
IC = 40 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 4300 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 12 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
1,50
2,40
2,70
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
130
A
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
tP ≤ 10 µs, Tvj = 125°C
td on
tr
td off
tf
RthJC
0,550 0,700 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,550
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
preparedby:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
3
-40
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
DF120R12W2H3_B27
Diode-Chopper/Diode-Chopper
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
PeriodischeSpitzensperrspannung
Repetitivepeakreversevoltage
VRRM
Tvj = 25°C
Dauergleichstrom
ContinuousDCforwardcurrent
PeriodischerSpitzenstrom
Repetitivepeakforwardcurrent
tP = 1 ms
Grenzlastintegral
I²t-value
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 125°C
1200
V
IF
25
A
IFRM
30
A
I²t
310
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
2,55
VF
2,00
1,70
1,65
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
IRM
30,0
45,0
50,0
A
A
A
IF = 25 A, - diF/dt = 1600 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 600 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Qr
1,50
3,50
4,00
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 25 A, - diF/dt = 1600 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 600 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Erec
0,70
1,75
2,15
mJ
mJ
mJ
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proDiode/perdiode
RthJC
0,700 0,750 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,700
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 = 1600 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 600 V
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
-40
V
V
V
K/W
150
°C
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
Nennwiderstand
Ratedresistance
TNTC = 25°C
AbweichungvonR100
DeviationofR100
TNTC = 100°C, R100 = 493 Ω
Verlustleistung
Powerdissipation
TNTC = 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:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
4
kΩ
5
%
20,0
mW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
DF120R12W2H3_B27
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
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
LsCE
Lagertemperatur
Storagetemperature
Tstg
-40
Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder
mountig force per clamp
F
40
Gewicht
Weight
G
Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 25A effektiv pro Anschlusspin begrenzt.
The current under continuous operation is limited to 25A rms per connector pin.
preparedby:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
5
kV
3,0
typ.
max.
25
36
nH
125
°C
80
N
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
DF120R12W2H3_B27
IGBT-Modul
IGBT-Module
DurchlasskennliniederVerpolschutzDiodeA(typisch)
forwardcharacteristicofInverse-polarityprotectiondiodeA
(typical)
IF=f(VF)
DurchlasskennliniederVerpolschutzDiodeB(typisch)
forwardcharacteristicofInverse-polarityprotectiondiodeB
(typical)
IF=f(VF)
60
40
Tvj = 25°C
Tvj = 150°C
Tvj = 25°C
Tvj = 150°C
35
50
30
40
IF [A]
IF [A]
25
30
20
15
20
10
10
5
0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
VF [V]
1,0
1,2
0
1,4
AusgangskennlinieIGBT-Chopper(typisch)
outputcharacteristicIGBT-Chopper(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
0,4
0,6
0,8
VF [V]
1,0
1,2
1,4
80
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
70
60
60
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0,0
0,5
1,0
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
70
IC [A]
IC [A]
0,2
AusgangskennlinienfeldIGBT-Chopper(typisch)
outputcharacteristicIGBT-Chopper(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
80
0
0,0
1,5
2,0
2,5
VCE [V]
3,0
3,5
0
4,0
preparedby:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
6
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
DF120R12W2H3_B27
IGBT-Modul
IGBT-Module
ÜbertragungscharakteristikIGBT-Chopper(typisch)
transfercharacteristicIGBT-Chopper(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
SchaltverlusteIGBT-Chopper(typisch)
switchinglossesIGBT-Chopper(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=12Ω,RGoff=12Ω,VCE=600V
80
8,0
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
7,0
60
6,0
50
5,0
E [mJ]
IC [A]
70
40
3,0
20
2,0
10
1,0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0,0
12
SchaltverlusteIGBT-Chopper(typisch)
switchinglossesIGBT-Chopper(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=40A,VCE=600V
0
8
16
24
40 48
IC [V]
56
64
72
80
10
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
10,0
ZthJH : IGBT
1
ZthJH [K/W]
8,0
6,0
4,0
0,1
2,0
0,0
32
TransienterWärmewiderstandIGBT-Chopper
transientthermalimpedanceIGBT-Chopper
ZthJH=f(t)
12,0
E [mJ]
4,0
30
0
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,051 0,117 0,426 0,506
τi[s]:
0,0005 0,005 0,05 0,2
0
10
20
30
40
50 60
RG [Ω]
70
80
90
0,01
0,001
100
preparedby:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
7
0,01
0,1
t [s]
1
10
TechnischeInformation/TechnicalInformation
DF120R12W2H3_B27
IGBT-Modul
IGBT-Module
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT-Chopper(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT-Chopper(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=12Ω,Tvj=150°C
DurchlasskennliniederDiode-Chopper(typisch)
forwardcharacteristicofDiode-Chopper(typical)
IF=f(VF)
100
50
IC, Modul
IC, Chip
80
40
70
35
60
30
50
25
40
20
30
15
20
10
10
5
0
0
200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
45
IF [A]
IC [A]
90
400
600
800
1000
1200
0
1400
0,0
0,5
1,0
t [s]
SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch)
switchinglossesDiode-Chopper(typical)
Erec=f(IF)
RGon=12Ω,VCE=600V
2,5
3,0
80
100
120
3,00
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
2,50
2,50
2,00
2,00
E [mJ]
E [mJ]
2,0
SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch)
switchinglossesDiode-Chopper(typical)
Erec=f(RG)
IF=25A,VCE=600V
3,00
1,50
1,50
1,00
1,00
0,50
0,50
0,00
1,5
VF [V]
0
5
10
15
20
25 30
IF [A]
35
40
45
0,00
50
preparedby:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
8
0
20
40
60
RG [Ω]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
DF120R12W2H3_B27
IGBT-Modul
IGBT-Module
TransienterWärmewiderstandDiode-Chopper
transientthermalimpedanceDiode-Chopper
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]: 0,097 0,219 0,576 0,508
τi[s]:
0,0005 0,005 0,05 0,2
0,1
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
9
0
20
40
60
80
100
TNTC [°C]
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
DF120R12W2H3_B27
Schaltplan/Circuitdiagram
J
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
Infineon
preparedby:CM
dateofpublication:2016-04-04
approvedby:AKDA
revision:V3.1
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IGBT-Modul
IGBT-Module
DF120R12W2H3_B27
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