FS300R12OE4

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 EconoPACK™+ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiodeundPressFIT/NTC EconoPACK™+modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiodeandPressFIT/NTC VCES = 1200V IC nom = 300A / ICRM = 600A TypischeAnwendungen • Aufzugstechnik • Hochleistungsumrichter • Hybrid-Nutzfahrzeuge • Motorantriebe • SolarAnwendungen • USV-Systeme TypicalApplications • Elevators • HighPowerConverters • CommercialAgricultureVehicles • MotorDrives • SolarApplications • UPSSystems ElektrischeEigenschaften • Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom • SehrgroßeRobustheit • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C • hoheStoßstromfestigkeit ElectricalFeatures • High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent • UnbeatableRobustness • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C • Highsurgecurrentcapability MechanischeEigenschaften • HohemechanischeRobustheit • IntegrierterNTCTemperaturSensor • IsolierteBodenplatte • PressFITVerbindungstechnik • RoHSkonform MechanicalFeatures • Highmechanicalrobustness • IntegratedNTCtemperaturesensor • IsolatedBasePlate • PressFITContactTechnology • RoHScompliant ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 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 FS300R12OE4 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES  1200  V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 100°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom  IC 300 460  PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  600  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  1650  W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 300 A, VGE = 15 V IC = 300 A, VGE = 15 V IC = 300 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 11,5 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,75 2,00 2,05 2,10 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG  2,25  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  2,5  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  18,5  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  1,05  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 td on  0,19 0,21 0,22  µs µs µs tr  0,05 0,06 0,06  µs µs µs td off  0,40 0,51 0,54  µs µs µs tf  0,06 0,10 0,11  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 300 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 = 300 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 = 300 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 = 300 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 0,75 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 300 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 Eon  19,0 29,5 32,0  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 300 A, VCE = 600 V, LS = 35 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3100 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 0,75 Ω Tvj = 150°C Eoff  24,5 38,0 42,5  mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 800 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  0,045 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 1200  A 0,091 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 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  300  A IFRM  600  A I²t  17500 14500 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min.  typ. max. 1,65 1,65 1,65 2,10 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 300 A, VGE = 0 V IF = 300 A, VGE = 0 V IF = 300 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 300 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  290 330 330  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 300 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  28,5 52,5 62,5  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 300 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  12,5 22,5 25,5  mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,048 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 0,14 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:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 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 VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex  CTI  > 200  VISOL   kV 2,5   min. typ. max. LsCE  20  nH RCC'+EE'  1,10  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  924  g preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule  Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature  Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS300R12OE4 IGBT-Module IGBT-modules AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 600 600 500 500 400 400 IC [A] IC [A] Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 300 300 200 200 100 100 0 0,0 0,5 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 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 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=0.75Ω,RGoff=0.75Ω,VCE=600V 600 100 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 90 500 80 70 400 E [mJ] IC [A] 60 300 50 40 200 30 20 100 10 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 5 0 100 200 300 IC [A] 400 500 600 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS300R12OE4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=300A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 100 1 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 90 80 ZthJC : IGBT 70 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 60 50 40 0,01 30 20 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0057 0,0072 0,0653 0,013 τi[s]: 0,0004 0,0069 0,0388 0,8257 10 0 0 1 2 3 4 RG [Ω] 5 6 7 0,001 0,001 8 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=0.75Ω,Tvj=150°C 700 IC, Modul IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 600 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 600 500 500 400 IF [A] IC [A] 400 300 300 200 200 100 100 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 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 2,4 VF [V] TechnischeInformation/TechnicalInformation FS300R12OE4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=0.75Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=300A,VCE=600V 35 30 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 30 25 25 20 E [mJ] E [mJ] 20 15 15 10 10 5 5 0 0 100 200 300 IF [A] 400 500 0 600 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=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 ZthJC : Diode Rtyp 10000 R[Ω] ZthJC [K/W] 0,1 0,01 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0114 0,0188 0,0936 0,0171 τi[s]: 0,0004 0,0079 0,039 0,8355 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS300R12OE4 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:CU dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:3.1 9