FS100R07N2E4B11BPSA1

FS100R07N2E4_B11 EconoPACK™2ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled3DiodeundPressFIT/NTC EconoPACK™2modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled3diodeandPressFIT/NTC VCES = 650V IC nom = 100A / ICRM = 200A TypischeAnwendungen • Motorantriebe TypicalApplications • Motordrives ElektrischeEigenschaften • ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V • HoheKurzschlussrobustheit • Tvjop=150°C • TrenchIGBT4 ElectricalFeatures • Increasedblockingvoltagecapabilityupto650V • Highshort-circuitcapability • Tvjop=150°C • TrenchIGBT4 MechanischeEigenschaften • IntegrierterNTCTemperaturSensor • Kupferbodenplatte • PressFITVerbindungstechnik • Standardgehäuse MechanicalFeatures • IntegratedNTCtemperaturesensor • Copperbaseplate • PressFITcontacttechnology • Standardhousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code Datasheet www.infineon.com ContentoftheCode Digit ModuleSerialNumber ModuleMaterialNumber ProductionOrderNumber Datecode(ProductionYear) Datecode(ProductionWeek) 1-5 6-11 12-19 20-21 22-23 PleasereadtheImportantNoticeandWarningsattheendofthisdocument V3.0 2017-04-13 FS100R07N2E4_B11 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES  650  V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 70°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom  IC 100 125  PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  200  A VGES  +/-20  V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 100 A, VGE = 15 V IC = 100 A, VGE = 15 V IC = 100 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VCE sat A A typ. max. 1,55 1,70 1,75 1,95 V V V 5,80 6,45 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 1,60 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 1,00 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 2,0 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 6,20 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,19 nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 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 100 nA VGEth Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 3,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 3,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 3,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 3,3 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 100 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 5100 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 3,3 Ω Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse 5,05 0,07 0,08 0,08 µs µs µs 0,02 0,02 0,02 µs µs µs 0,26 0,29 0,30 µs µs µs 0,07 0,07 0,07 µs µs µs Eon 0,33 0,77 0,88 mJ mJ mJ IC = 100 A, VCE = 300 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 4000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 3,3 Ω Tvj = 150°C Eoff 3,50 4,70 4,90 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 480 380 A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT tP ≤ 10 µs, Tvj = 25°C 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 Datasheet 2 0,450 K/W 0,190 -40 K/W 150 °C V3.0 2017-04-13 FS100R07N2E4_B11 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  650  V IF  100  A IFRM  200  A I²t  1100 990  CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. A²s A²s typ. max. 1,95 VF 1,55 1,50 1,45 IF = 100 A, - diF/dt = 5100 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM 130 150 160 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 100 A, - diF/dt = 5100 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr 4,00 8,00 10,0 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 100 A, - diF/dt = 5100 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 300 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec 1,30 2,25 2,75 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 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 0,800 K/W 0,150 -40 K/W 150 °C NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Nennwiderstand Ratedresistance TNTC = 25°C AbweichungvonR100 DeviationofR100 TNTC = 100°C, R100 = 493 Ω Verlustleistung Powerdissipation TNTC = 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 ∆R/R 5,00 -5 P25 kΩ 5 % 20,0 mW AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. Datasheet 3 V3.0 2017-04-13 FS100R07N2E4_B11 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL  2,5  kV  Cu  MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140)  Al2O3  Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal  10,0  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal  7,5  mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI   > 200 min. typ. max. Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH 0,02 K/W Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule LsCE 19 nH RCC'+EE' 1,80 mΩ Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote Gewicht Weight Datasheet Tstg -40 125 °C M 3,00 6,00 Nm G 4 180 g V3.0 2017-04-13 FS100R07N2E4_B11 AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 200 200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 180 160 160 140 140 120 120 IC [A] IC [A] 180 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0,0 0,5 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 1,0 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 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=3.3Ω,RGoff=3.3Ω,VCE=300V 200 9 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 180 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 8 160 7 140 6 5 E [mJ] IC [A] 120 100 4 80 3 60 2 40 1 20 0 5 Datasheet 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 IC [A] V3.0 2017-04-13 FS100R07N2E4_B11 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=100A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 7 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 6 ZthJC : IGBT 5 0,1 E [mJ] ZthJC [K/W] 4 3 0,01 2 1 0 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,027 0,1485 0,144 0,1305 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 RG [Ω] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=3.3Ω,Tvj=150°C 240 0,001 0,001 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 200 IC, Modul IC, Chip 220 0,01 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 180 200 160 180 140 160 120 IF [A] IC [A] 140 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 Datasheet 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 VF [V] 6 V3.0 2017-04-13 FS100R07N2E4_B11 SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=3.3Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=100A,VCE=300V 4,0 4,0 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 3,6 3,2 3,2 2,8 2,8 2,4 2,4 E [mJ] E [mJ] 3,6 2,0 2,0 1,6 1,6 1,2 1,2 0,8 0,8 0,4 0,4 0,0 0 20 40 60 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 80 0,0 100 120 140 160 180 200 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 5 10 15 20 RG [Ω] 25 30 35 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]: 0,048 0,264 0,256 0,232 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,001 0,001 Datasheet 0,01 0,1 t [s] 1 10 100 7 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 TC [°C] V3.0 2017-04-13 FS100R07N2E4_B11 Schaltplan/Circuitdiagram J Gehäuseabmessungen/Packageoutlines In fin e o n Datasheet 8 V3.0 2017-04-13 TrademarksofInfineonTechnologiesAG µHVIC™,µIPM™,µPFC™,AU-ConvertIR™,AURIX™,C166™,CanPAK™,CIPOS™,CIPURSE™,CoolDP™,CoolGaN™,COOLiR™, CoolMOS™,CoolSET™,CoolSiC™,DAVE™,DI-POL™,DirectFET™,DrBlade™,EasyPIM™,EconoBRIDGE™,EconoDUAL™, EconoPACK™,EconoPIM™,EiceDRIVER™,eupec™,FCOS™,GaNpowIR™,HEXFET™,HITFET™,HybridPACK™,iMOTION™, IRAM™,ISOFACE™,IsoPACK™,LEDrivIR™,LITIX™,MIPAQ™,ModSTACK™,my-d™,NovalithIC™,OPTIGA™,OptiMOS™, ORIGA™,PowIRaudio™,PowIRStage™,PrimePACK™,PrimeSTACK™,PROFET™,PRO-SIL™,RASIC™,REAL3™,SmartLEWIS™, SOLIDFLASH™,SPOC™,StrongIRFET™,SupIRBuck™,TEMPFET™,TRENCHSTOP™,TriCore™,UHVIC™,XHP™,XMC™  TrademarksupdatedNovember2015  OtherTrademarks Allreferencedproductorservicenamesandtrademarksarethepropertyoftheirrespectiveowners.    Edition2017-04-13 Publishedby InfineonTechnologiesAG 81726München,Germany ©2017InfineonTechnologiesAG. AllRightsReserved. Doyouhaveaquestionaboutthisdocument? Email:erratum@infineon.com   WICHTIGERHINWEIS DieindiesemDokumententhaltenenAngabenstellenkeinesfallsGarantienfürdieBeschaffenheitoderEigenschaftendesProduktes (“Beschaffenheitsgarantie“)dar.FürBeispiele,HinweiseodertypischeWerte,dieindiesemDokumententhaltensind,und/oderAngaben, diesichaufdieAnwendungdesProduktesbeziehen,istjeglicheGewährleistungundHaftungvonInfineonTechnologiesausgeschlossen, einschließlich,ohnehieraufbeschränktzusein,dieGewährdafür,dasskeingeistigesEigentumDritterverletztist. DesWeiterenstehensämtliche,indiesemDokumententhaltenenInformationen,unterdemVorbehaltderEinhaltungderindiesem DokumentfestgelegtenVerpflichtungendesKundensowieallerimHinblickaufdasProduktdesKundensowiedieNutzungdesInfineon ProduktesindenAnwendungendesKundenanwendbarengesetzlichenAnforderungen,NormenundStandardsdurchdenKunden. 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