FF650R17IE4BOSA1

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF650R17IE4 PrimePACK™2ModulundNTC PrimePACK™2moduleandNTC VCES = 1700V IC nom = 650A / ICRM = 1300A TypischeAnwendungen • 3-Level-Applikationen • Hilfsumrichter • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe • Windgeneratoren TypicalApplications • 3-Level-Applications • AuxiliaryInverters • HighPowerConverters • MotorDrives • WindTurbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • GroßeDC-Festigkeit • HoheStromdichte • NiedrigeSchaltverluste • Tvjop=150°C • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • HighDCStability • HighCurrentDensity • LowSwitchingLosses • Tvjop=150°C • LowVCEsat MechanischeEigenschaften • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit • HoheLeistungsdichte • Kupferbodenplatte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • PackagewithCTI>400 • HighCreepageandClearanceDistances • HighPowerandThermalCyclingCapability • HighPowerDensity • CopperBasePlate • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 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 FF650R17IE4 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 TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom  IC 650 930  PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  1300  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  4,15  kW Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 650 A, VGE = 15 V IC = 650 A, VGE = 15 V IC = 650 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 24,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 2,00 2,35 2,45 2,45 2,80 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG  7,00  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  2,3  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  1,70  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 td on  0,55 0,60 0,60  µs µs µs tr  0,09 0,11 0,12  µs µs µs td off  1,00 1,25 1,30  µs µs µs tf  0,29 0,49 0,57  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 2,7 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 650 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 2,7 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 650 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 5000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,8 Ω Tvj = 150°C Eon  205 300 320  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 650 A, VCE = 900 V, LS = 45 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 2,7 Ω Tvj = 150°C Eoff  140 205 230  mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 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:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 2700  A 36,0 K/kW K/kW 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF650R17IE4 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 Spitzenverlustleistung Maximumpowerdissipation Tvj = 125°C VRRM  1700  V IF  650  A IFRM  1300  A I²t  70,5  kA²s PRQM  650  kW CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,85 1,95 1,95 2,25 2,35 Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 650 A, VGE = 0 V IF = 650 A, VGE = 0 V IF = 650 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM  695 760 805  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr  160 265 310  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 650 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec  76,0 135 160  mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  27,0 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 71,5 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:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF650R17IE4 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:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 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 FF650R17IE4 IGBT-Module IGBT-modules AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 1300 1300 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1200 1100 1100 900 900 800 800 700 700 IC [A] 1000 IC [A] 1000 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0,0 0,5 1,0 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V 1200 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 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=1.8Ω,RGoff=2.7Ω,VCE=900V 1300 550 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1200 1100 Eon, Tvj = 150°C Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C 500 450 1000 400 900 350 700 E [mJ] IC [A] 800 600 500 300 250 200 400 150 300 100 200 50 100 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 5 0 200 400 600 800 IC [A] 1000 1200 5,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF650R17IE4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=650A,VCE=900V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 1000 100 Eon, Tvj = 150°C Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C 900 800 ZthJC : IGBT 700 10 ZthJC [K/kW] E [mJ] 600 500 400 1 300 200 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 1,2 5,5 25,5 3,8 τi[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6 100 0 0 2 4 6 8 10 12 0,1 0,001 14 0,01 0,1 t [s] RG [Ω] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=2.7Ω,Tvj=150°C 1400 IC, Modul IC, Chip 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 1300 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 1200 1200 1100 1000 1000 900 800 IF [A] IC [A] 800 600 700 600 500 400 400 300 200 200 100 0 0 200 400 600 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 VCE [V] preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FF650R17IE4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.8Ω,VCE=900V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=650A,VCE=900V 220 220 Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C 180 180 160 160 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 200 400 Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C 200 E [mJ] E [mJ] 200 600 IF [A] 800 1000 0 1200 0 2 4 6 8 10 12 14 RG [Ω] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA) safeoperationareaDiode,Inverter(SOA) IR=f(VR) Tvj=150°C 1000 ZthJC : Diode 1400 IR, Modul 1200 1000 IR [A] ZthJC [K/kW] 100 800 600 10 400 i: 1 2 3 4 ri[K/kW]: 4,5 17 45 5 τi[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6 1 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 200 0 10 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 7 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 VR [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FF650R17IE4 IGBT-Module IGBT-modules NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 100000 Rtyp R[Ω] 10000 1000 100 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF650R17IE4 Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:TA dateofpublication:2013-11-05 approvedby:PL revision:3.3 9 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FF650R17IE4 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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