TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R17PE4
EconoPACK™4ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundPressFIT/NTC
EconoPACK™4modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandPressFIT/NTC
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1700V
IC nom = 150A / ICRM = 300A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• USV-Systeme
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• HighPowerConverters
• MotorDrives
• UPSSystems
• WindTurbines
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• NiedrigesVCEsat
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• ExtendedOperationTemperatureTvjop
• LowVCEsat
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
MechanischeEigenschaften
• HoheLeistungsdichte
• IsolierteBodenplatte
• Standardgehäuse
MechanicalFeatures
• HighPowerDensity
• IsolatedBasePlate
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:MK
revision:2.1
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
FS150R17PE4
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:MK
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:MK
revision:2.1
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
700
A
0,18 K/W
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R17PE4
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:MK
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:MK
revision:2.1
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R17PE4
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
25,0
12,5
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
11,0
7,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 200
min.
typ.
RthCH
0,009
LsCE
20
nH
RCC'+EE'
1,40
mΩ
Tstg
-40
125
°C
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,0
-
6,0
Nm
Gewicht
Weight
G
400
g
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:MK
revision:2.1
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
FS150R17PE4
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:MK
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:MK
revision:2.1
5
0
50
100
150
IC [A]
200
250
300
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R17PE4
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
1
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=0.62Ω,VCE=900V
300
60
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
275
250
50
225
45
200
40
175
35
150
30
125
25
100
20
75
15
50
10
25
5
0,0
0,5
1,0
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
55
E [mJ]
IF [A]
0,1
t [s]
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
0
0,01
1,5
VF [V]
2,0
2,5
0
3,0
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:MK
revision:2.1
6
0
50
100
150
IF [A]
200
250
300
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R17PE4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=150A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
50
1
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
45
ZthJC : Diode
40
35
ZthJC [K/W]
E [mJ]
30
25
20
0,1
15
10
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
5
0
0
1
2
3
RG [Ω]
4
5
0,01
0,001
6
100000
Rtyp
R[Ω]
10000
1000
0
20
40
60
0,1
t [s]
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
100
0,01
80
100
TC [°C]
120
140
160
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:MK
revision:2.1
7
1
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS150R17PE4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
J
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:MK
revision:2.1
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS150R17PE4
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:MK
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:MK
revision:2.1
9
