TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF225R12ME4_B11
EconoDUAL™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiodeundPressFIT/NTC
EconoDUAL™3modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiodeandPressFIT/NTC
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 225A / ICRM = 450A
TypischeAnwendungen
• Motorantriebe
• Servoumrichter
• USV-Systeme
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• MotorDrives
• ServoDrives
• UPSSystems
• WindTurbines
ElektrischeEigenschaften
• NiedrigesVCEsat
• Tvjop=150°C
ElectricalFeatures
• LowVCEsat
• Tvjop=150°C
MechanischeEigenschaften
• Standardgehäuse
MechanicalFeatures
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MK
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
FF225R12ME4_B11
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 95°C, Tvj max = 175°C
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom
IC
225
320
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
450
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
1050
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 225 A, VGE = 15 V
IC = 225 A, VGE = 15 V
IC = 225 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 7,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
A
A
typ.
max.
1,85
2,10
2,15
2,15
V
V
V
VGEth
5,2
5,8
6,4
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
1,55
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
3,3
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
13,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,705
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
3,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
td on
0,16
0,17
0,18
µs
µs
µs
tr
0,04
0,04
0,04
µs
µs
µs
td off
0,38
0,47
0,50
µs
µs
µs
tf
0,07
0,09
0,10
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 225 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 = 225 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 = 225 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 = 225 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,6 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 225 A, VCE = 600 V, LS = 80 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 5750 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,6 Ω
Tvj = 150°C
Eon
6,80
12,5
15,0
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 225 A, VCE = 600 V, LS = 80 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3400 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 1,6 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
17,0
26,5
29,5
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
0,031
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MK
revision:2.0
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
900
A
0,14 K/W
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF225R12ME4_B11
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
VR = 0 V, tP = 10 ms, Tvj = 150°C
VRRM
1200
V
IF
225
A
IFRM
450
A
I²t
10000
8100
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,65
1,65
1,65
2,10
A²s
A²s
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 225 A, VGE = 0 V
IF = 225 A, VGE = 0 V
IF = 225 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 225 A, - diF/dt = 5750 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
300
320
340
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 225 A, - diF/dt = 5750 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
22,5
43,0
49,5
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 225 A, - diF/dt = 5750 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
12,0
22,0
25,0
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,042
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
150
min.
typ.
max.
R25
5,00
kΩ
∆R/R
-5
5
%
P25
20,0
mW
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
V
V
V
0,19 K/W
K/W
°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
3411
K
B-Wert
B-value
R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))]
B25/100
3433
K
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MK
revision:2.0
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF225R12ME4_B11
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
Al2O3
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
14,5
13,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
12,5
10,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 200
min.
typ.
RthCH
0,009
LsCE
20
nH
RCC'+EE'
1,30
mΩ
Tstg
-40
125
°C
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,0
-
6,0
Nm
Gewicht
Weight
G
345
g
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MK
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
4
max.
K/W
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF225R12ME4_B11
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=150°C
450
450
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
350
350
300
300
250
250
200
200
150
150
100
100
50
50
0
0,0
0,4
0,8
1,2
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
400
IC [A]
IC [A]
400
1,6
2,0 2,4
VCE [V]
2,8
3,2
3,6
0
4,0
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
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
400
450
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1.6Ω,RGoff=1.6Ω,VCE=600V
450
60
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
400
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
50
350
40
250
E [mJ]
IC [A]
300
200
150
30
20
100
10
50
0
5
6
7
8
9
10
VGE [V]
11
12
13
0
14
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MK
revision:2.0
5
0
50
100
150
200 250
IC [A]
300
350
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF225R12ME4_B11
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=225A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
80
1
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
70
ZthJC : IGBT
60
0,1
ZthJC [K/W]
E [mJ]
50
40
30
0,01
20
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0084 0,0462 0,0448 0,0406
τi[s]:
0,01
0,02
0,05
0,1
10
0
0
2
4
6
8
RG [Ω]
10
12
14
0,001
0,001
16
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=1.6Ω,Tvj=150°C
500
IC, Modul
IC, Chip
450
0,01
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
450
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
375
400
350
300
IF [A]
IC [A]
300
250
225
200
150
150
100
75
50
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MK
revision:2.0
6
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
FF225R12ME4_B11
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.6Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=225A,VCE=600V
40
30
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
35
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
25
30
20
E [mJ]
E [mJ]
25
20
15
15
10
10
5
5
0
0
50
100
150
200 250
IF [A]
300
350
400
0
450
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
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)
1
100000
ZthJC : Diode
Rtyp
10000
R[Ω]
ZthJC [K/W]
0,1
0,01
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0114 0,0627 0,0608 0,0551
τi[s]:
0,01
0,02
0,05
0,1
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MK
revision:2.0
7
0
20
40
60
80
100
TC [°C]
120
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF225R12ME4_B11
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
In fin e o n
preparedby:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MK
revision:2.0
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF225R12ME4_B11
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:MB
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:MK
revision:2.0
9