TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS20R06W1E3
EasyPACKModulmitTrench/FeldstoppIGBT3undEmitterControlled3DiodeundNTC
EasyPACKmodulewithTrench/FieldstopIGBT3andEmitterControlled3diodeandNTC
VorläufigeDaten/PreliminaryData
J
VCES = 600V
IC nom = 20A / ICRM = 40A
TypischeAnwendungen
• Klimaanlagen
• Motorantriebe
• Servoumrichter
• USV-Systeme
TypicalApplications
• AirConditioning
• MotorDrives
• ServoDrives
• UPSSystems
ElektrischeEigenschaften
• NiedrigeSchaltverluste
• TrenchIGBT3
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
• NiedrigesVCEsat
ElectricalFeatures
• LowSwitchingLosses
• TrenchIGBT3
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
• LowVCEsat
MechanischeEigenschaften
• Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen
Widerstand
• KompaktesDesign
• Lötverbindungstechnik
• Robuste Montage durch integrierte
Befestigungsklammern
MechanicalFeatures
• Al2O3SubstratewithLowThermalResistance
• Compactdesign
• SolderContactTechnology
• Rugged mounting due to integrated mounting
clamps
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:DK
dateofpublication:2013-10-03
approvedby:MB
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
FS20R06W1E3
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
600
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 100°C, Tvj max = 175°C
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom
IC
20
35
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
40
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175
Ptot
135
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 20 A, VGE = 15 V
IC = 20 A, VGE = 15 V
IC = 20 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 0,30 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
A
A
typ.
max.
1,55
1,70
1,80
2,00
V
V
V
VGEth
4,9
5,8
6,5
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
0,20
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
0,0
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
1,10
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,034
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 600 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
400
nA
td on
0,023
0,023
0,023
µs
µs
µs
tr
0,029
0,033
0,034
µs
µs
µs
td off
0,14
0,16
0,17
µs
µs
µs
tf
0,10
0,14
0,15
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 20 A, VCE = 300 V
VGE = ±15 V
RGon = 18 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 20 A, VCE = 300 V
VGE = ±15 V
RGon = 18 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 20 A, VCE = 300 V
VGE = ±15 V
RGoff = 18 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 20 A, VCE = 300 V
VGE = ±15 V
RGoff = 18 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 20 A, VCE = 300 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 900 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 18 Ω
Tvj = 150°C
Eon
0,38
0,48
0,52
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 20 A, VCE = 300 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 4200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 18 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
0,44
0,57
0,60
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
140
100
A
A
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
RthJC
1,00
1,10 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,90
K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:DK
dateofpublication:2013-10-03
approvedby:MB
revision:2.1
2
tP ≤ 8 µs, Tvj = 25°C
tP ≤ 6 µs, Tvj = 150°C
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS20R06W1E3
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
600
V
IF
20
A
IFRM
40
A
I²t
49,0
45,0
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,60
1,55
1,50
2,00
A²s
A²s
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 20 A, VGE = 0 V
IF = 20 A, VGE = 0 V
IF = 20 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 20 A, - diF/dt = 900 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 300 V
VGE = -15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
IRM
30,0
35,0
37,0
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 20 A, - diF/dt = 900 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 300 V
VGE = -15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Qr
1,25
2,30
2,70
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 20 A, - diF/dt = 900 A/µs (Tvj=150°C)
VR = 300 V
VGE = -15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Erec
0,21
0,42
0,52
mJ
mJ
mJ
RthJC
1,40
1,55 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,90
K/W
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
proDiode/perdiode
V
V
V
°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:DK
dateofpublication:2013-10-03
approvedby:MB
revision:2.1
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS20R06W1E3
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
InnereIsolation
Internalisolation
Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140)
basicinsulation(class1,IEC61140)
Al2O3
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
11,5
6,3
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
10,0
5,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 200
VISOL
kV
2,5
min.
typ.
max.
LsCE
25
nH
RCC'+EE'
4,50
mΩ
Tstg
-40
125
°C
Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder
mountig force per clamp
F
20
-
50
N
Gewicht
Weight
G
24
g
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 30 A effektiv pro Anschlusspin begrenzt
The current under continuous operation is limited to 30 A rms per connector pin
preparedby:DK
dateofpublication:2013-10-03
approvedby:MB
revision:2.1
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS20R06W1E3
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
40
40
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
32
32
28
28
24
24
20
20
16
16
12
12
8
8
4
4
0
0,0
0,3
0,6
0,9
VGE = 9 V
VGE = 11 V
VGE = 13 V
VGE = 15 V
VGE = 17 V
VGE = 19 V
36
IC [A]
IC [A]
36
1,2
1,5 1,8
VCE [V]
2,1
2,4
2,7
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=18Ω,RGoff=18Ω,VCE=300V
40
1,6
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
36
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
1,4
32
1,2
28
1,0
E [mJ]
IC [A]
24
20
16
0,8
0,6
12
0,4
8
0,2
4
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0,0
12
preparedby:DK
dateofpublication:2013-10-03
approvedby:MB
revision:2.1
5
0
5
10
15
20
IC [A]
25
30
35
40
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS20R06W1E3
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=20A,VCE=300V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
2,2
10
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
2,0
1,8
ZthJH : IGBT
1,6
ZthJH [K/W]
E [mJ]
1,4
1,2
1,0
1
0,8
0,6
0,4
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,198 0,384 0,762 0,556
τi[s]:
0,0005 0,005 0,05 0,2
0,2
0,0
0
20
40
60
80
0,1
0,001
100 120 140 160 180 200
RG [Ω]
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=18Ω,Tvj=150°C
44
IC, Modul
IC, Chip
40
1
10
40
36
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
32
32
28
28
24
24
IF [A]
IC [A]
0,1
t [s]
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
36
20
20
16
16
12
12
8
8
4
4
0
0,01
0
200
400
VCE [V]
600
0
800
preparedby:DK
dateofpublication:2013-10-03
approvedby:MB
revision:2.1
6
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2
VF [V]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS20R06W1E3
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=18Ω,VCE=300V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=20A,VCE=300V
0,9
0,7
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
0,8
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
0,6
0,7
0,5
0,4
0,5
E [mJ]
E [mJ]
0,6
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,0
0
4
8
12
16
20 24
IF [A]
28
32
36
0,0
40
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJH=f(t)
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200
RG [Ω]
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
10
100000
ZthJH : Diode
Rtyp
R[Ω]
ZthJH [K/W]
10000
1
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,387 0,524 0,839 0,551
τi[s]:
0,0005 0,005 0,05 0,2
0,1
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:DK
dateofpublication:2013-10-03
approvedby:MB
revision:2.1
7
0
20
40
60
80
100
TC [°C]
120
140
160
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS20R06W1E3
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
J
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
Infineon
preparedby:DK
dateofpublication:2013-10-03
approvedby:MB
revision:2.1
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS20R06W1E3
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:DK
dateofpublication:2013-10-03
approvedby:MB
revision:2.1
9
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