FF450R12IE4BOSA2

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12IE4 PrimePACK™2ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC PrimePACK™2modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1200V IC nom = 450A / ICRM = 900A TypischeAnwendungen • Motorantriebe • AnwendungenfürResonanzUmrichter • Traktionsumrichter • USV-Systeme • Windgeneratoren TypicalApplications • MotorDrives • ResonantInverterAppliccations • TractionDrives • UPSSystems • WindTurbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • GroßeDC-Festigkeit • Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom • NiedrigeSchaltverluste • SehrgroßeRobustheit • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • HighDCStability • High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent • LowSwitchingLosses • UnbeatableRobustness • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient 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:2.4 1 ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12IE4 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter 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  450  A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  900  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  2,55  kW Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 450 A, VGE = 15 V IC = 450 A, VGE = 15 V IC = 450 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 16,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,75 2,05 2,10 2,05 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG  3,20  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  2,4  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  27,0  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  1,50  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  0,22 0,25 0,26  µs µs µs tr  0,09 0,10 0,10  µs µs µs td off  0,60 0,70 0,74  µs µs µs tf  0,09 0,14 0,16  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 450 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 2,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 450 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 2,5 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 450 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 3,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 450 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 3,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 450 A, VCE = 600 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 3700 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 2,5 Ω Tvj = 150°C Eon  42,0 59,0 64,0  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 450 A, VCE = 600 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3100 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 3,1 Ω Tvj = 150°C Eoff  40,0 52,0 59,0  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  14,0 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 1800  A 59,0 K/kW K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12IE4 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  450  A IFRM  900  A I²t  29,0 28,0  CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,90 1,85 1,80 2,30 kA²s kA²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 450 A, VGE = 0 V IF = 450 A, VGE = 0 V IF = 450 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 450 A, - diF/dt = 3800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM  240 305 335  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 450 A, - diF/dt = 3800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr  40,0 80,0 90,0  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 450 A, - diF/dt = 3800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec  19,0 33,0 36,0  mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  25,5 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 105 K/kW K/kW °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:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12IE4 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  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. RthCH  4,50 LsCE  18  nH RCC'+EE'  0,30  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  825  g preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 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 Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque 4 max. K/kW TechnischeInformation/TechnicalInformation FF450R12IE4 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 900 900 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0,0 0,5 1,0 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 800 IC [A] IC [A] 800 1,5 VCE [V] 2,0 2,5 0 3,0 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 5,0 800 900 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=2.5Ω,RGoff=3.1Ω,VCE=600V 900 240 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 800 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 210 700 180 600 500 E [mJ] IC [A] 150 400 120 90 300 60 200 30 100 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 5 0 100 200 300 400 500 IC [A] 600 700 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF450R12IE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=450A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 180 100 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 160 ZthJC : IGBT 140 10 ZthJC [K/kW] E [mJ] 120 100 80 60 1 40 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 2,4 12 40 4,6 τi[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6 20 0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 0,1 0,001 10,0 0,01 0,1 t [s] RG [Ω] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=3.1Ω,Tvj=150°C 1000 IC, Modul IC, Chip 900 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 900 850 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 800 750 800 700 650 700 600 550 IF [A] 600 IC [A] 1 500 400 500 450 400 350 300 300 250 200 200 150 100 100 50 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF450R12IE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=2.5Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=450A,VCE=600V 50 50 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 30 30 E [mJ] 40 E [mJ] 40 20 20 10 10 0 0 100 200 300 400 500 IF [A] 600 700 800 0 900 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 RG [Ω] 7,0 8,0 9,0 10,0 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1000 100000 ZthJC : Diode Rtyp 100 R[Ω] ZthJC [K/kW] 10000 10 1000 1 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 8,9 24,9 69,4 1,8 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:2.4 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12IE4 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:AC dateofpublication:2013-11-05 approvedby:MS revision:2.4 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF450R12IE4 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:2.4 9