F4-50R12KS4

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R12KS4 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 70°C, Tvj max = 150°C TC = 25°C, Tvj max = 150°C IC nom  IC 50 70  PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  100  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 150 Ptot  355  W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues  min. Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage IC = 50 A, VGE = 15 V IC = 50 A, VGE = 15 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 2,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge Tvj = 25°C Tvj = 125°C  V 1200 VCE sat A A typ. max. 3,20 3,85 3,75 V V VGEth 4,5 5,5 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG  0,60  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  5,0  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  3,40  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  0,21  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 Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 13 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C td on  0,12 0,13  µs µs Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 13 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C tr  0,05 0,06  µs µs Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 13 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C td off  0,31 0,36  µs µs Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 13 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C tf  0,02 0,03  µs µs EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 50 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH VGE = ±15 V RGon = 13 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Eon  6,00  mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 50 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH VGE = ±15 V RGoff = 13 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Eoff  2,50  mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 900 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC  Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC   0,35 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  125 preparedby:MK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 1 tP ≤ 10 µs, Tvj = 125°C 300  A °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R12KS4 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 VRRM  1200  V IF  50  A IFRM  100  A I²t  1250  A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 2,00 1,70 2,55 Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 50 A, VGE = 0 V IF = 50 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 50 A, - diF/dt = 1300 A/µs (Tvj=125°C) VR = 600 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C IRM  28,0 41,0  A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 50 A, - diF/dt = 1300 A/µs (Tvj=125°C) VR = 600 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Qr  3,00 8,50  µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 50 A, - diF/dt = 1300 A/µs (Tvj=125°C) VR = 600 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Erec  1,10 3,10  mJ mJ VF V V Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proDiode/perdiode RthJC   0,70 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  125 min. typ. max. R25  5,00  kΩ ∆R/R -5  5 % P25   20,0 mW °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  t.b.d.  K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100  t.b.d.  K AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:MK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 2 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R12KS4 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     Al203   Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   10,0  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   7,5  mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex  CTI  > 225   min. typ. RthCH  0,02 LsCE  30  nH RCC'+EE'  2,20  mΩ Tstg -40  125 °C SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Gewicht Weight  G  180  g preparedby:MK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 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 3 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R12KS4 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=125°C 100 100 Tvj = 25°C Tvj = 125°C 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 VGE = 8V VGE = 9V VGE = 10V VGE = 12V VGE = 15V VGE = 20V 90 IC [A] IC [A] 90 0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 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 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 VCE [V] SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=13Ω,RGoff=13Ω,VCE=600V 100 18 Tvj = 25°C Tvj = 125°C 90 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C 16 80 14 70 12 E [mJ] IC [A] 60 50 10 8 40 6 30 4 20 2 10 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:MK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 4 0 10 20 30 40 50 60 IC [A] 70 80 90 100 TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R12KS4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=50A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 22 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C 20 ZthJC : IGBT 18 16 ZthJC [K/W] E [mJ] 14 12 10 0,1 8 6 4 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,06832 0,22997 0,01825 0,03346 τi[s]: 0,009 0,045 0,073 0,229 2 0 0 10 20 30 40 50 60 RG [Ω] 70 80 90 0,01 0,001 100 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=13Ω,Tvj=125°C 120 IC, Modul IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 100 90 100 Tvj = 25°C Tvj = 125°C 80 70 80 IF [A] IC [A] 60 60 50 40 40 30 20 20 10 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:MK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 5 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 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation F4-50R12KS4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=13Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=50A,VCE=600V 4,0 4,0 Erec, Tvj = 125°C 3,5 3,5 3,0 3,0 2,5 2,5 E [mJ] E [mJ] Erec, Tvj = 125°C 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,0 0 10 20 30 40 50 60 IF [A] 70 80 90 0,0 100 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 10 20 30 40 50 60 RG [Ω] 70 80 90 100 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp R[Ω] ZthJC [K/W] 10000 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,04146 0,3053 0,27151 0,08173 τi[s]: 0,003 0,022 0,064 0,344 0,01 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:MK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 6 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R12KS4 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:MK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 7 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules F4-50R12KS4 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:MK dateofpublication:2013-10-03 approvedby:RS revision:2.0 8