TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS200R12PT4P
EconoPACK™4ModulmitschnellemTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundPressFIT
/bereitsaufgetragenemThermalInterfaceMaterial
EconoPACK™4modulewithfastTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandPressFIT/
pre-appliedThermalInterfaceMaterial
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 200A / ICRM = 400A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• USV-Systeme
TypicalApplications
• Highpowerconverters
• Motordrives
• UPSsystems
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• NiedrigeSchaltverluste
• NiedrigesVCEsat
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• ExtendedoperatingtemperatureTvjop
• Lowswitchinglosses
• LowVCEsat
• VCEsatwithpositivetemperaturecoefficient
MechanischeEigenschaften
• 2,5kVAC1minIsolationsfestigkeit
• HoheLeistungsdichte
• IsolierteBodenplatte
• Standardgehäuse
• Thermisches Interface Material bereits
aufgetragen
MechanicalFeatures
• 2.5kVAC1mininsulation
• Highpowerdensity
• Isolatedbaseplate
• Standardhousing
• Pre-appliedThermalInterfaceMaterial
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-04-18
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
FS200R12PT4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TH = 65°C, Tvj max = 175°C
IC nom
200
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
400
A
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 200 A, VGE = 15 V
IC = 200 A, VGE = 15 V
IC = 200 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
typ.
max.
1,75
2,05
2,10
2,15
V
V
V
5,80
6,40
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 7,60 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
1,65
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
3,5
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
14,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,50
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 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 = 200 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,1 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,1 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,1 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 200 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,1 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 200 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 5400 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,1 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,20
0,14
0,15
0,15
µs
µs
µs
0,03
0,035
0,04
µs
µs
µs
0,32
0,40
0,42
µs
µs
µs
0,09
0,16
0,18
µs
µs
µs
Eon
10,5
18,5
20,5
mJ
mJ
mJ
IC = 200 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 5000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 1,1 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
11,0
16,5
18,5
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
800
A
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proIGBT/perIGBT
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
td on
tr
td off
tf
RthJH
Tvj op
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-04-18
approvedby:MK
revision:V2.0
2
0,213 K/W
-40
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS200R12PT4P
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
1200
V
IF
200
A
IFRM
400
A
I²t
5200
5000
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
A²s
A²s
typ.
max.
2,20
VF
1,70
1,65
1,65
IF = 200 A, - diF/dt = 5400 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
240
250
260
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 200 A, - diF/dt = 5400 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
18,5
33,5
38,5
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 200 A, - diF/dt = 5400 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
8,10
14,5
16,0
mJ
mJ
mJ
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proDiode/perdiode
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
RthJH
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 200 A, VGE = 0 V
IF = 200 A, VGE = 0 V
IF = 200 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
V
V
V
0,330 K/W
-40
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
AngabengemäßgültigerApplicationNote.
Specificationaccordingtothevalidapplicationnote.
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-04-18
approvedby:MK
revision:V2.0
3
kΩ
5
%
20,0
mW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS200R12PT4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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
25,0
12,5
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
11,0
7,0
mm
> 200
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
min.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TH=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
20
nH
RCC'+EE'
1,40
mΩ
-40
TBPmax
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,0
Gewicht
Weight
G
Lagerung und Transport von Modulen mit TIM => siehe AN2012-07
Storage and shipment of modules with TIM => see AN2012-07
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-04-18
approvedby:MK
revision:V2.0
4
max.
LsCE
Tstg
Höchstzulässige
Bodenplattenbetriebstemperatur
Maximumbaseplateoperationtemperature
typ.
400
125
°C
125
°C
6,00
Nm
6,0
Nm
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS200R12PT4P
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
400
400
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
320
320
280
280
240
240
200
200
160
160
120
120
80
80
40
40
0
0,0
0,5
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
360
IC [A]
IC [A]
360
1,0
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
0
3,5
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=1.1Ω,RGoff=1.1Ω,VCE=600V
400
60
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
360
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
55
50
320
45
280
40
35
E [mJ]
IC [A]
240
200
30
25
160
20
120
15
80
10
40
0
5
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-04-18
approvedby:MK
revision:V2.0
5
0
50
100
150
200
IC [A]
250
300
350
400
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS200R12PT4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=200A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
80
1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
70
ZthJH : IGBT
60
ZthJH [K/W]
E [mJ]
50
40
0,1
30
20
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0149
0,0632 0,111 0,0239
τi[s]:
0,000901 0,028 0,117 0,862
10
0
0
1
2
3
4
5
6
RG [Ω]
7
8
9
10
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=1.1Ω,Tvj=150°C
500
360
350
280
300
240
IF [A]
320
250
160
150
120
100
80
50
40
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
1
10
0
1400
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-04-18
approvedby:MK
revision:V2.0
6
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
200
200
0
0,1
t [s]
400
400
0
0,01
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
IC, Modul
IC, Chip
450
IC [A]
0,01
0,001
11
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4
VF [V]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS200R12PT4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.1Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=200A,VCE=600V
30
20
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
18
25
16
14
20
E [mJ]
E [mJ]
12
15
10
8
10
6
4
5
2
0
0
50
100
150
200
IF [A]
250
300
350
0
400
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJH=f(t)
0
1
2
3
4
5
6
RG [Ω]
7
8
9
10
11
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
1
100000
ZthJH : Diode
Rtyp
R[Ω]
ZthJH [K/W]
10000
0,1
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0249
0,0849 0,175 0,0452
τi[s]:
0,000401 0,0206 0,0927 0,708
0,01
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-04-18
approvedby:MK
revision:V2.0
7
0
20
40
60
80
100
TNTC [°C]
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS200R12PT4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/Circuitdiagram
J
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-04-18
approvedby:MK
revision:V2.0
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS200R12PT4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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9