FD900R12IP4DVBOSA1

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FD900R12IP4DV PrimePACK™2ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4,größererEmitterControlled4Diode PrimePACK™2modulewithTrench/FieldstopIGBT4,enlargedEmitterControlled4diode VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1200V IC nom = 900A / ICRM = 1800A TypischeAnwendungen • Hybrid-Nutzfahrzeuge TypicalApplications • CommercialAgricultureVehicles ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • GroßeDC-Festigkeit • Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom • NiedrigesVCEsat • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • HighDCStability • High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent • LowVCEsat • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit • HoheLeistungsdichte • SubstratfürkleinenthermischenWiderstand MechanicalFeatures • 4kVAC1minInsulation • PackagewithCTI>400 • HighCreepageandClearanceDistances • HighPowerandThermalCyclingCapability • HighPowerDensity • SubstrateforLowThermalResistance ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:TA dateofpublication:2014-04-29 approvedby:IB revision:2.0 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 FD900R12IP4DV 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  900  A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  1800  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  5,10  kW VGES  +/-20  V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 900 A, VGE = 15 V IC = 900 A, VGE = 15 V IC = 900 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VCE sat typ. max. 1,70 2,00 2,10 2,05 V V V 5,8 6,5 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 33,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 6,40 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 1,2 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 54,0 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 2,80 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 VGEth Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 900 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 900 A, VCE = 600 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 4800 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,6 Ω Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse 5,0 0,20 0,22 0,22 µs µs µs 0,14 0,15 0,15 µs µs µs 0,70 0,80 0,85 µs µs µs 0,20 0,40 0,45 µs µs µs Eon 50,0 70,0 80,0 mJ mJ mJ IC = 900 A, VCE = 600 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 2700 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 1,6 Ω Tvj = 150°C Eoff 150 200 205 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 3600 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:TA dateofpublication:2014-04-29 approvedby:IB revision:2.0 2 29,5 K/kW 16,0 -40 K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FD900R12IP4DV 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  900  A IFRM  1800  A I²t  150 145  CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. kA²s kA²s typ. max. 2,15 VF 1,65 1,55 1,50 IF = 900 A, - diF/dt = 4800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM 560 770 820 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 900 A, - diF/dt = 4800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr 110 200 225 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 900 A, - diF/dt = 4800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec 50,0 90,0 105 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 900 A, VGE = 0 V IF = 900 A, VGE = 0 V IF = 900 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 V V V 37,0 K/kW 20,0 -40 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  120  A IFRM  240  A I²t  0,17  kA²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 120 A, VGE = 0 V IF = 120 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 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:TA dateofpublication:2014-04-29 approvedby:IB revision:2.0 3 V V 340 K/kW 170 -40 K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FD900R12IP4DV VorläufigeDaten PreliminaryData NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 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 R25 5,00 ∆R/R -5 P25 kΩ 5 % 20,0 mW AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL  4,0  kV  Cu  MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140)  Al2O3  Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal  33,0 33,0  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal  19,0 19,0  mm  > 400  VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI min. Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature 18 nH RCC'+EE' 0,30 mΩ Tstg -40 3,00 SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M G preparedby:TA dateofpublication:2014-04-29 approvedby:IB revision:2.0 4 max. LsCE Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Gewicht Weight typ. 150 °C - 6,00 Nm 1,8 - 2,1 Nm 8,0 - 10 Nm 825 g TechnischeInformation/TechnicalInformation FD900R12IP4DV 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 1800 1800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1620 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 1600 1440 1400 1260 1200 1000 IC [A] IC [A] 1080 900 800 720 600 540 400 360 200 180 0 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=1.6Ω,RGoff=1.6Ω,VCE=600V 1800 400 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 350 1440 300 1260 250 E [mJ] IC [A] 1080 900 720 200 150 540 100 360 50 180 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:TA dateofpublication:2014-04-29 approvedby:IB revision:2.0 5 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation FD900R12IP4DV IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT-Chopper(typisch) switchinglossesIGBT-Chopper(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=900A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT-Chopper transientthermalimpedanceIGBT-Chopper ZthJC=f(t) 800 100 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 700 ZthJC : IGBT 600 10 ZthJC [K/kW] E [mJ] 500 400 300 1 200 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1,2 6 20 2,3 τi[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6 100 0 0 2 4 6 8 RG [Ω] 10 12 14 0,1 0,001 16 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT-Chopper(RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT-Chopper(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=1.6Ω,Tvj=150°C 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode-Chopper(typisch) forwardcharacteristicofDiode-Chopper(typical) IF=f(VF) 2000 1800 IC, Modul IC, Chip 1800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1600 1600 1400 1400 1200 1200 IF [A] IC [A] 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] preparedby:TA dateofpublication:2014-04-29 approvedby:IB revision:2.0 6 2,0 2,5 TechnischeInformation/TechnicalInformation FD900R12IP4DV IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch) switchinglossesDiode-Chopper(typical) Erec=f(IF) RGon=1.6Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode-Chopper(typisch) switchinglossesDiode-Chopper(typical) Erec=f(RG) IF=900A,VCE=600V 180 180 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 200 400 600 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 160 E [mJ] E [mJ] 160 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode-Chopper transientthermalimpedanceDiode-Chopper ZthJC=f(t) 0 2 4 6 8 RG [Ω] 10 12 14 16 140 160 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]: 3,1 8,8 24,5 0,6 τi[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6 0,1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:TA dateofpublication:2014-04-29 approvedby:IB revision:2.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FD900R12IP4DV VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:TA dateofpublication:2014-04-29 approvedby:IB revision:2.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FD900R12IP4DV 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. 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