FD1200R17HP4KB2BOSA2

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FD1200R17HP4-K_B2 IHM-BModulmitChopperKonfiguration IHM-Bmodulewithchopperconfiguration VCES = 1700V IC nom = 1200A / ICRM = 2400A TypischeAnwendungen • Chopper-Anwendungen • Hochleistungsumrichter • Traktionsumrichter • Windgeneratoren TypicalApplications • Chopperapplications • Highpowerconverters • Tractiondrives • Windturbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • ExtendedoperatingtemperatureTvjop • LowVCEsat MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • AlSiC Bodenplatte für erhöhte thermische Lastwechselfestigkeit • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit • HoheLeistungsdichte • IHMBGehäuse MechanicalFeatures • 4kVAC1mininsulation • AlSiC base plate for increased thermal cycling capability • PackagewithCTI>400 • Highcreepageandclearancedistances • Highpowerandthermalcyclingcapability • Highpowerdensity • IHMBhousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB 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 FD1200R17HP4-K_B2 IGBT,Brems-Chopper/IGBT,Brake-Chopper HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES  1700  V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100°C, Tvj max = 175°C IC nom  1200  A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  2400  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  6,50  kW VGES  +/-20  V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 1200 A, VGE = 15 V IC = 1200 A, VGE = 15 V IC = 1200 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VCE sat typ. max. 1,90 2,30 2,40 2,25 V V V 5,80 6,40 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 48,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 13,0 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,6 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 97,5 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 3,15 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1700 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 VGEth Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 0,22 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 0,22 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 0,9 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 1200 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 0,9 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 1200 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH VGE = ±15 V RGon = 0,22 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse 5,20 0,70 0,75 0,75 µs µs µs 0,13 0,14 0,15 µs µs µs 1,10 1,20 1,25 µs µs µs 0,30 0,50 0,55 µs µs µs Eon 250 350 370 mJ mJ mJ IC = 1200 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 0,9 Ω Tvj = 150°C Eoff 330 440 470 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 4800 A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C td on tr td off tf RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 2 17,0 K/kW 29,0 -40 K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FD1200R17HP4-K_B2 Diode,Brems-Chopper/Diode,Brake-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 Spitzenverlustleistung Maximumpowerdissipation Tvj = 125°C Mindesteinschaltdauer Minimumturn-ontime VRRM  1700  V IF  1200  A IFRM  2400  A I²t  330 310  PRQM  1600  kW ton min  10,0  µs CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. kA²s kA²s typ. max. 2,10 VF 1,65 1,65 1,65 IF = 1200 A, - diF/dt = 7700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 1400 1600 1600 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 1200 A, - diF/dt = 7700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 340 590 660 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 1200 A, - diF/dt = 7700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 210 375 420 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 1200 A, VGE = 0 V IF = 1200 A, VGE = 0 V IF = 1200 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 3 V V V 24,1 K/kW 31,5 -40 K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FD1200R17HP4-K_B2 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 VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C Spitzenverlustleistung Maximumpowerdissipation Tvj = 125°C Mindesteinschaltdauer Minimumturn-ontime VRRM  1700  V IF  1200  A IFRM  2400  A I²t  140 130  PRQM  1200  kW ton min  10,0  µs CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. kA²s kA²s typ. max. 2,20 VF 1,80 1,90 1,95 IF = 1200 A, - diF/dt = 7900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 1250 1350 1400 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 1200 A, - diF/dt = 7900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 280 460 510 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 1200 A, - diF/dt = 7900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 180 310 350 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 1200 A, VGE = 0 V IF = 1200 A, VGE = 0 V IF = 1200 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 4 V V V 31,9 K/kW 32,5 -40 K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FD1200R17HP4-K_B2 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL  MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate  kV 4,0  AlSiC  Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal  32,2 32,2  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal  19,1 19,1  mm  > 400  VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI min. Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature 18 nH RCC'+EE' RAA'+CC' 0,24 0,24 mΩ Tstg -40 150 °C 4,25 5,75 Nm SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M G preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 5 max. LsCE Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Gewicht Weight typ. 1,8 - 2,1 Nm 8,0 - 10 Nm 800 g TechnischeInformation/TechnicalInformation FD1200R17HP4-K_B2 IGBT-Modul IGBT-Module AusgangskennlinieIGBT,Brems-Chopper(typisch) outputcharacteristicIGBT,Brake-Chopper(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Brems-Chopper(typisch) outputcharacteristicIGBT,Brake-Chopper(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 2400 2400 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2200 1800 1800 1600 1600 1400 1400 IC [A] 2000 IC [A] 2000 1200 1200 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V 2200 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 VCE [V] 2,5 3,0 3,5 0 4,0 ÜbertragungscharakteristikIGBT,Brems-Chopper(typisch) transfercharacteristicIGBT,Brake-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,Brems-Chopper(typisch) switchinglossesIGBT,Brake-Chopper(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=0.22Ω,RGoff=0.9Ω,VCE=900V 2400 1000 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2200 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 900 2000 800 1800 700 1600 600 IC [A] E [mJ] 1400 1200 1000 500 400 800 300 600 200 400 100 200 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 6 0 400 800 1200 IC [A] 1600 2000 2400 TechnischeInformation/TechnicalInformation FD1200R17HP4-K_B2 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteIGBT,Brems-Chopper(typisch) switchinglossesIGBT,Brake-Chopper(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=1200A,VCE=900V TransienterWärmewiderstandIGBT,Brems-Chopper transientthermalimpedanceIGBT,Brake-Chopper ZthJC=f(t) 1400 100 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 1200 ZthJC : IGBT 1000 10 E [mJ] ZthJC [K/kW] 800 600 1 400 200 0 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 3 9,48 2,79 1,73 τi[s]: 0,00161 0,0403 0,417 6,49 0 1 2 3 4 5 RG [Ω] 6 7 8 0,1 0,001 9 SichererRückw.-Arbeitsber.IGBT,Brems-Chopper(RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Brake-Chopper (RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=0.9Ω,Tvj=150°C 2800 1 10 2400 2200 2400 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2000 2200 1800 2000 1600 1800 1400 IF [A] IC [A] 1600 1400 1200 1200 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 0,1 t [s] DurchlasskennliniederDiode,Brems-Chopper(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Brake-Chopper(typical) IF=f(VF) IC, Modul IC, Chip 2600 0,01 0 200 400 600 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 VCE [V] preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 7 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 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FD1200R17HP4-K_B2 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteDiode,Brems-Chopper(typisch) switchinglossesDiode,Brake-Chopper(typical) Erec=f(IF) RGon=0.22Ω,VCE=900V SchaltverlusteDiode,Brems-Chopper(typisch) switchinglossesDiode,Brake-Chopper(typical) Erec=f(RG) IF=1200A,VCE=900V 600 600 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 500 500 400 400 E [mJ] E [mJ] Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 300 300 200 200 100 100 0 0 400 800 1200 IF [A] 1600 2000 0 2400 TransienterWärmewiderstandDiode,Brems-Chopper transientthermalimpedanceDiode,Brake-Chopper ZthJC=f(t) 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 RG [Ω] SichererArbeitsbereichDiode,Brems-Chopper(SOA) safeoperationareaDiode,Brake-Chopper(SOA) IR=f(VR) Tvj=150°C 100 2800 ZthJC : Diode IR, Modul 2400 1600 IR [A] ZthJC [K/kW] 2000 10 1200 800 400 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 4,85 12,56 4,23 2,46 τi[s]: 0,00144 0,0373 0,315 5,86 1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 0 10 preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 8 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 VR [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FD1200R17HP4-K_B2 IGBT-Modul IGBT-Module DurchlasskennliniederDiode,Revers(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Reverse(typical) IF=f(VF) SchaltverlusteDiode,Revers(typisch) switchinglossesDiode,Reverse(typical) Erec=f(IF) RGon=0.22Ω,VCE=900V 2400 600 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 2200 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 2000 500 1800 1600 400 IF [A] E [mJ] 1400 1200 300 1000 800 200 600 400 100 200 0 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 0 3,0 SchaltverlusteDiode,Revers(typisch) switchinglossesDiode,Reverse(typical) Erec=f(RG) IF=1200A,VCE=900V 400 800 1200 IF [A] 1600 2000 2400 TransienterWärmewiderstandDiode,Revers transientthermalimpedanceDiode,Reverse ZthJC=f(t) 500 450 0 100 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C ZthJC : Diode 400 350 ZthJC [K/kW] E [mJ] 300 250 200 10 150 100 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 7,06 15,64 6,33 2,87 τi[s]: 0,00141 0,0309 0,233 5,4 50 0 1 0,001 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 RG [Ω] preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 9 0,01 0,1 t [s] 1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation FD1200R17HP4-K_B2 IGBT-Modul IGBT-Module SichererArbeitsbereichDiode,Revers(SOA) safeoperationareaDiode,Reverse(SOA) IR=f(VR) Tvj=150°C 2800 IR, Modul 2400 2000 IR [A] 1600 1200 800 400 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 VR [V] preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 10 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FD1200R17HP4-K_B2 Schaltplan/Circuitdiagram Gehäuseabmessungen/Packageoutlines preparedby:WB dateofpublication:2016-01-21 approvedby:IB revision:V3.1 11 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module FD1200R17HP4-K_B2 Publishedby InfineonTechnologiesAG 81726München,Germany ©InfineonTechnologiesAG2015. 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