TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF500R17KE4
62mmC-SerienModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled3Diode
62mmC-SeriesmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled3diode
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1700V
IC nom = 500A / ICRM = 1000A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• USV-Systeme
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• Highpowerconverters
• Motordrives
• UPSsystems
• Windturbines
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• NiedrigesVCEsat
• SehrgroßeRobustheit
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• ExtendedoperatingtemperatureTvjop
• LowVCEsat
• Unbeatablerobustness
• VCEsatwithpositivetemperaturecoefficient
MechanischeEigenschaften
• 4kVAC1minIsolationsfestigkeit
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• IsolierteBodenplatte
• Standardgehäuse
MechanicalFeatures
• 4kVAC1mininsulation
• PackagewithCTI>400
• Highcreepageandclearancedistances
• Isolatedbaseplate
• Standardhousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:CE
dateofpublication:2016-08-09
approvedby:MK
revision:V2.0
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-Modul
IGBT-Module
FF500R17KE4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
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
500
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
1000
A
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 500 A, VGE = 15 V
IC = 500 A, VGE = 15 V
IC = 500 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
typ.
max.
1,95
2,35
2,45
2,30
V
V
V
5,80
6,40
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 20,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
5,75
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,3
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
45,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
1,45
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
1,0
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 = 500 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 500 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 500 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 500 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 500 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 10000 A/µs (Tvj = 150°C)Tvj = 125°C
RGon = 1,0 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,20
0,22
0,25
0,26
µs
µs
µs
0,04
0,05
0,05
µs
µs
µs
0,53
0,67
0,71
µs
µs
µs
0,10
0,16
0,18
µs
µs
µs
Eon
91,5
130
140
mJ
mJ
mJ
IC = 500 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 1,0 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
94,0
155
170
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
2000
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:CE
dateofpublication:2016-08-09
approvedby:MK
revision:V2.0
2
0,0485 K/W
0,0241
-40
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF500R17KE4
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
1700
V
IF
500
A
IFRM
1000
A
I²t
33000
31500
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
A²s
A²s
typ.
max.
2,60
VF
1,95
2,10
2,15
IF = 500 A, - diF/dt = 10000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
770
815
825
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 500 A, - diF/dt = 10000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
120
195
215
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 500 A, - diF/dt = 10000 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
69,0
120
135
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 500 A, VGE = 0 V
IF = 500 A, VGE = 0 V
IF = 500 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:CE
dateofpublication:2016-08-09
approvedby:MK
revision:V2.0
3
V
V
V
0,104 K/W
0,0354
-40
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF500R17KE4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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
29,0
23,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
23,0
11,0
mm
> 400
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
min.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
20
nH
RCC'+EE'
0,46
mΩ
Tstg
-40
125
°C
6,00
Nm
5,0
Nm
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
2,5
G
preparedby:CE
dateofpublication:2016-08-09
approvedby:MK
revision:V2.0
4
max.
LsCE
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
Gewicht
Weight
typ.
340
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF500R17KE4
IGBT-Modul
IGBT-Module
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
1000
1000
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
800
800
700
700
600
600
500
400
300
300
200
200
100
100
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
3,5
0
4,0
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
440
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
900
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
400
360
800
320
700
280
E [mJ]
600
500
400
240
200
160
300
120
200
80
100
0
0,0
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1Ω,RGoff=1Ω,VCE=900V
1000
IC [A]
500
400
0
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12 V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
900
IC [A]
IC [A]
900
40
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:CE
dateofpublication:2016-08-09
approvedby:MK
revision:V2.0
5
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
IC [A]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF500R17KE4
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=500A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
400
0,1
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
360
ZthJC : IGBT
320
280
ZthJC [K/W]
E [mJ]
240
200
160
0,01
120
80
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,00217 0,00398 0,0389 0,00342
τi[s]:
0,000443 0,00654 0,0552 1,26
40
0
0
1
2
3
4
5
6
RG [Ω]
7
8
9
0,001
0,001
10
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=1Ω,Tvj=150°C
1200
0,01
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
1000
IC, Modul
IC, Chip
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
900
1000
800
700
800
IF [A]
IC [A]
600
600
500
400
400
300
200
200
100
0
0
200
400
600
0
800 1000 1200 1400 1600 1800
VCE [V]
preparedby:CE
dateofpublication:2016-08-09
approvedby:MK
revision:V2.0
6
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
VF [V]
2,5
3,0
3,5
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF500R17KE4
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1Ω,VCE=900V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=500A,VCE=900V
180
160
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
160
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
140
140
120
120
100
E [mJ]
E [mJ]
100
80
80
60
60
40
40
20
20
0
0
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
IF [A]
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
1
ZthJC : Diode
ZthJC [K/W]
0,1
0,01
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,00767 0,0414 0,0459 0,009
τi[s]:
0,000867 0,0247 0,0779 0,968
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
10
preparedby:CE
dateofpublication:2016-08-09
approvedby:MK
revision:V2.0
7
0
1
2
3
4
5
6
RG [Ω]
7
8
9
10
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF500R17KE4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/Circuitdiagram
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
Infineon
preparedby:CE
dateofpublication:2016-08-09
approvedby:MK
revision:V2.0
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF500R17KE4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Publishedby
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81726München,Germany
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preparedby:CE
dateofpublication:2016-08-09
approvedby:MK
revision:V2.0
9