FS150R17N3E4BOSA1

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R17N3E4 EconoPACK™3ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundNTC EconoPACK™3modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandNTC VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1700V IC nom = 150A / ICRM = 300A TypischeAnwendungen • Motorantriebe • USV-Systeme TypicalApplications • MotorDrives • UPSSystems ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • NiedrigesVCEsat • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • LowVCEsat • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften • IntegrierterNTCTemperaturSensor • IsolierteBodenplatte • Lötverbindungstechnik • Standardgehäuse MechanicalFeatures • IntegratedNTCtemperaturesensor • IsolatedBasePlate • SolderContactTechnology • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:AS dateofpublication:2013-11-11 approvedby:RS 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 FS150R17N3E4 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  150  A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  300  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  835  W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 150 A, VGE = 15 V IC = 150 A, VGE = 15 V IC = 150 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 6,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,95 2,35 2,45 2,30 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG  1,70  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  5,0  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  13,5  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  0,44  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   100 nA td on  0,20 0,22 0,23  µs µs µs tr  0,03 0,04 0,05  µs µs µs td off  0,51 0,61 0,64  µs µs µs tf  0,29 0,52 0,60  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 150 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 0,62 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 150 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 0,62 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 150 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 0,62 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 150 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 0,62 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 150 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 4900 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 0,62 Ω Tvj = 150°C Eon  18,0 29,0 32,0  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 150 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3600 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 0,62 Ω Tvj = 150°C Eoff  26,5 43,5 49,0  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  0,083 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:AS dateofpublication:2013-11-11 approvedby:RS revision:2.0 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 700  A 0,18 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R17N3E4 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  150  A IFRM  300  A I²t  3800 3700  CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,80 1,90 1,95 2,20 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 150 A, VGE = 0 V IF = 150 A, VGE = 0 V IF = 150 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 150 A, - diF/dt = 4900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM  320 340 350  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 150 A, - diF/dt = 4900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr  26,0 53,0 61,0  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 150 A, - diF/dt = 4900 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec  22,0 35,0 39,0  mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,155 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 0,34 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:AS dateofpublication:2013-11-11 approvedby:RS revision:2.0 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R17N3E4 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  3,4  kV  Cu     Al2O3   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. RthCH  0,009 LsCE  28  nH RCC'+EE'  1,80  mΩ Tstg -40  125 °C SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Gewicht Weight  G  300  g preparedby:AS dateofpublication:2013-11-11 approvedby:RS 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 FS150R17N3E4 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 300 300 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 250 250 225 225 200 200 175 175 150 150 125 125 100 100 75 75 50 50 25 25 0 0,0 0,5 1,0 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V 275 IC [A] IC [A] 275 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 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=0.62Ω,RGoff=0.62Ω,VCE=900V 300 90 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 275 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 80 250 70 225 200 60 E [mJ] 175 IC [A] 0,5 150 125 100 50 40 30 75 20 50 10 25 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:AS dateofpublication:2013-11-11 approvedby:RS revision:2.0 5 0 50 100 150 IC [A] 200 250 300 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS150R17N3E4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=150A,VCE=900V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 80 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°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]: 0,0108 0,0594 0,0576 0,0522 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 10 0 0 1 2 3 RG [Ω] 4 5 0,001 0,001 6 0,01 0,1 1 t [s] SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=0.62Ω,Tvj=150°C 350 IC, Modul IC, Chip DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 300 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 275 300 250 225 250 200 175 IF [A] IC [A] 200 150 150 125 100 100 75 50 50 25 0 0 200 400 600 0 800 1000 1200 1400 1600 1800 VCE [V] preparedby:AS dateofpublication:2013-11-11 approvedby:RS revision:2.0 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS150R17N3E4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=0.62Ω,VCE=900V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=150A,VCE=900V 60 50 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 55 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 45 50 40 45 35 40 30 E [mJ] E [mJ] 35 30 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0 50 100 150 IF [A] 200 250 0 300 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 1 2 3 RG [Ω] 4 5 6 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp R[Ω] ZthJC [K/W] 10000 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0204 0,1122 0,1088 0,0986 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 100 1 t [s] preparedby:AS dateofpublication:2013-11-11 approvedby:RS revision:2.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R17N3E4 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines Infineon preparedby:AS dateofpublication:2013-11-11 approvedby:RS revision:2.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS150R17N3E4 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:AS dateofpublication:2013-11-11 approvedby:RS revision:2.0 9