TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS225R12OE4P
EconoPACK™+ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiodeundPressFIT/bereits
aufgetragenemThermalInterfaceMaterial
EconoPACK™+modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiodeandPressFIT/
pre-appliedThermalInterfaceMaterial
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 225A / ICRM = 450A
TypischeAnwendungen
• Aufzugstechnik
• Hochleistungsumrichter
• Hybrid-Nutzfahrzeuge
• Motorantriebe
• USV-Systeme
TypicalApplications
• Elevators
• Highpowerconverters
• CommercialAgricultureVehicles
• Motordrives
• UPSsystems
ElektrischeEigenschaften
• HoheKurzschlussrobustheit
• SehrgroßeRobustheit
• TrenchIGBT4
• Tvjop=150°C
• HoheStoßstromfestigkeit
ElectricalFeatures
• Highshort-circuitcapability
• Unbeatablerobustness
• TrenchIGBT4
• Tvjop=150°C
• Highsurgecurrentcapability
MechanischeEigenschaften
• HohemechanischeRobustheit
• IntegrierterNTCTemperaturSensor
• PressFITVerbindungstechnik
• RoHSkonform
• Thermisches Interface Material bereits
aufgetragen
MechanicalFeatures
• Highmechanicalrobustness
• IntegratedNTCtemperaturesensor
• PressFITcontacttechnology
• RoHScompliant
• Pre-appliedThermalInterfaceMaterial
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
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
FS225R12OE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TH = 80°C, Tvj max = 175°C
IC nom
225
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
450
A
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 225 A, VGE = 15 V
IC = 225 A, VGE = 15 V
IC = 225 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
typ.
max.
1,85
2,10
2,15
2,15
V
V
V
5,80
6,40
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 7,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
1,55
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
3,3
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
13,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
0,705
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
3,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
VGEth
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 225 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 0,75 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 225 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 0,75 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 225 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,75 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 225 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,75 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 225 A, VCE = 600 V, LS = 35 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 5200 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 0,75 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,20
0,17
0,18
0,19
µs
µs
µs
0,04
0,04
0,04
µs
µs
µs
0,34
0,45
0,47
µs
µs
µs
0,06
0,09
0,10
µs
µs
µs
Eon
12,0
20,0
22,5
mJ
mJ
mJ
IC = 225 A, VCE = 600 V, LS = 35 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 0,75 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
18,5
28,5
31,0
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
900
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:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V2.0
2
0,160 K/W
-40
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS225R12OE4P
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
225
A
IFRM
450
A
I²t
11000
8200
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
A²s
A²s
typ.
max.
2,10
VF
1,65
1,65
1,65
IF = 225 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
270
300
305
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 225 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
24,0
45,5
54,5
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 225 A, - diF/dt = 5200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
12,0
21,5
24,5
mJ
mJ
mJ
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proDiode/perdiode
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
RthJH
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 225 A, VGE = 0 V
IF = 225 A, VGE = 0 V
IF = 225 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
V
V
V
0,211 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:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V2.0
3
kΩ
5
%
20,0
mW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS225R12OE4P
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
18,5
12,6
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
16,0
10,0
mm
> 200
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
VISOL
CTI
min.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TH=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
typ.
20
nH
RCC'+EE'
1,10
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 => see AN2012-07
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V2.0
4
max.
LsCE
Tstg
Höchstzulässige
Bodenplattenbetriebstemperatur
Maximumbaseplateoperationtemperature
kV
2,5
924
125
°C
125
°C
6,00
Nm
6,0
Nm
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS225R12OE4P
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
450
450
375
375
300
300
IC [A]
IC [A]
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
225
225
150
150
75
75
0
0,0
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0 2,4
VCE [V]
2,8
3,2
3,6
0
4,0
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
400
450
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=0.75Ω,RGoff=0.75Ω,VCE=600V
450
70
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
60
375
50
300
E [mJ]
IC [A]
40
225
30
150
20
75
0
10
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V2.0
5
0
50
100
150
200 250
IC [A]
300
350
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS225R12OE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=225A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
60
1
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
55
50
ZthJH : IGBT
45
40
ZthJH [K/W]
E [mJ]
35
30
25
0,1
20
15
10
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0098
0,0537 0,0619 0,0346
τi[s]:
0,000642 0,0249 0,116 0,834
5
0
0
1
2
3
4
RG [Ω]
5
6
7
0,01
0,001
8
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=0.75Ω,Tvj=150°C
500
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
450
IC, Modul
IC, Chip
450
0,01
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
375
400
350
300
IF [A]
IC [A]
300
250
225
200
150
150
100
75
50
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V2.0
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 2,4
VF [V]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS225R12OE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=0.75Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=225A,VCE=600V
40
30
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
35
25
30
20
E [mJ]
E [mJ]
25
20
15
15
10
10
5
5
0
0
75
150
225
IF [A]
300
375
0
450
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJH=f(t)
0
1
2
3
4
RG [Ω]
5
6
7
8
140
160
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]: 0,0118
0,0639 0,0941 0,0412
τi[s]:
0,000639 0,0208 0,0917 0,674
0,01
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V2.0
7
0
20
40
60
80
100
TNTC [°C]
120
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS225R12OE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/Circuitdiagram
J
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
preparedby:ZV
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V2.0
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS225R12OE4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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81726München,Germany
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preparedby:ZV
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V2.0
9