TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
DF1400R12IP4D
PrimePACK™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4,größererEmitterControlled4Diode
PrimePACK™3modulewithTrench/FieldstopIGBT4,enlargedEmitterControlled4diode
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 1400A / ICRM = 2800A
TypischeAnwendungen
• Chopper-Anwendungen
TypicalApplications
• ChopperApplications
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• GroßeDC-Festigkeit
• Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender
Kurzschlussstrom
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
• NiedrigesVCEsat
ElectricalFeatures
• ExtendedOperationTemperatureTvjop
• HighDCStability
• High Short Circuit Capability, Self Limiting Short
CircuitCurrent
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
• LowVCEsat
MechanischeEigenschaften
• 4kVAC1minIsolationsfestigkeit
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit
• HoheLeistungsdichte
• SubstratfürkleinenthermischenWiderstand
MechanicalFeatures
• 4kVAC1minInsulation
• PackagewithCTI>400
• HighCreepageandClearanceDistances
• HighPowerandThermalCyclingCapability
• HighPowerDensity
• SubstrateforLowThermalResistance
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.2
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
DF1400R12IP4D
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT-Chopper/IGBT-Chopper
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 100°C, Tvj max = 175°C
IC nom
1400
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
2800
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
7,70
kW
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 1400 A, VGE = 15 V
IC = 1400 A, VGE = 15 V
IC = 1400 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 49,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
typ.
max.
1,75
2,05
2,15
2,10
V
V
V
VGEth
5,0
5,8
6,5
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
9,60
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
0,8
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
82,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
4,60
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
5,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
td on
0,20
0,21
0,21
µs
µs
µs
tr
0,12
0,13
0,13
µs
µs
µs
td off
0,87
0,95
0,97
µs
µs
µs
tf
0,20
0,23
0,23
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 1400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 1400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 1400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 1400 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 1400 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 8600 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,0 Ω
Tvj = 150°C
Eon
65,0
80,0
95,0
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 1400 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 2700 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 1,0 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
180
250
280
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 800 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
9,30
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.2
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
5600
A
19,5 K/kW
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
DF1400R12IP4D
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Diode-Chopper/Diode-Chopper
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
1200
V
IF
1400
A
IFRM
2800
A
I²t
270
260
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,65
1,55
1,55
2,15
kA²s
kA²s
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 1400 A, VGE = 0 V
IF = 1400 A, VGE = 0 V
IF = 1400 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 1400 A, - diF/dt = 8600 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
IRM
1000
1200
1250
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 1400 A, - diF/dt = 8600 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Qr
170
300
330
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 1400 A, - diF/dt = 8600 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Erec
80,0
140
160
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
17,0
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
V
V
V
25,0 K/kW
K/kW
150
°C
Diode,Revers/Diode,Reverse
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
VRRM
1200
V
IF
180
A
IFRM
360
A
I²t
0,23
kA²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 180 A, VGE = 0 V
IF = 180 A, VGE = 0 V
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proDiode/perdiode
min.
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VF
typ.
max.
1,65
1,65
2,15
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
120
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.2
3
V
V
225 K/kW
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
DF1400R12IP4D
VorläufigeDaten
PreliminaryData
NTC-Widerstand/NTC-Thermistor
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
R25
5,00
kΩ
∆R/R
-5
5
%
P25
20,0
mW
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.
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
4,0
kV
Cu
Al2O3
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
33,0
33,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
19,0
19,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 400
min.
typ.
max.
LsCE
10
nH
RCC'+EE'
0,20
mΩ
Tstg
-40
150
°C
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
1,8
-
2,1
Nm
M
8,0
-
10
Nm
Gewicht
Weight
G
1200
g
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.2
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
DF1400R12IP4D
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
AusgangskennlinieIGBT-Chopper(typisch)
outputcharacteristicIGBT-Chopper(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT-Chopper(typisch)
outputcharacteristicIGBT-Chopper(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
2800
2800
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
2600
2400
2400
2000
2000
1800
1800
1600
1600
IC [A]
2200
IC [A]
2200
1400
1400
1200
1200
1000
1000
800
800
600
600
400
400
200
200
0
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
2600
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
0
3,5
ÜbertragungscharakteristikIGBT-Chopper(typisch)
transfercharacteristicIGBT-Chopper(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-Chopper(typisch)
switchinglossesIGBT-Chopper(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1Ω,RGoff=1Ω,VCE=600V
1800
600
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1620
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
1440
1260
400
E [mJ]
IC [A]
1080
900
720
200
540
360
180
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0
12
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.2
5
0
400
800
1200 1600
IC [A]
2000
2400
2800
TechnischeInformation/TechnicalInformation
DF1400R12IP4D
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT-Chopper(typisch)
switchinglossesIGBT-Chopper(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=1400A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT-Chopper
transientthermalimpedanceIGBT-Chopper
ZthJC=f(t)
1000
100
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
800
ZthJC : IGBT
10
E [mJ]
ZthJC [K/kW]
600
400
1
200
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 0,8
4
13,2 1,5
τi[s]:
0,0008 0,013 0,05 0,6
0
0
2
4
6
8
0,1
0,001
10
0,01
0,1
t [s]
RG [Ω]
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT-Chopper(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT-Chopper(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=1Ω,Tvj=150°C
10
DurchlasskennliniederDiode-Chopper(typisch)
forwardcharacteristicofDiode-Chopper(typical)
IF=f(VF)
3000
2800
IC, Modul
IC, Chip
2800
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
2600
2600
2400
2400
2200
2200
2000
2000
1800
1800
1600
IF [A]
IC [A]
1600
1400
1400
1200
1200
1000
1000
800
800
600
600
400
400
200
200
0
1
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
0,0
0,5
1,0
1,5
VF [V]
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.2
6
2,0
2,5
TechnischeInformation/TechnicalInformation
DF1400R12IP4D
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch)
switchinglossesDiode-Chopper(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch)
switchinglossesDiode-Chopper(typical)
Erec=f(RG)
IF=1400A,VCE=600V
240
200
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
180
200
160
140
160
E [mJ]
E [mJ]
120
120
100
80
80
60
40
40
20
0
0
400
800
1200 1600
IF [A]
2000
2400
0
2800
0
2
4
6
8
10
RG [Ω]
TransienterWärmewiderstandDiode-Chopper
transientthermalimpedanceDiode-Chopper
ZthJC=f(t)
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
100
100000
ZthJC : Diode
Rtyp
10000
R[Ω]
ZthJC [K/kW]
10
1
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 2
6
16,5 0,5
τi[s]:
0,0008 0,013 0,05 0,6
0,1
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.2
7
0
20
40
60
80
100
TC [°C]
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
DF1400R12IP4D
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
preparedby:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.2
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
DF1400R12IP4D
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:AC
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MS
revision:2.2
9