TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS450R17OE4P
EconoPACK™+ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled3DiodeundPressFIT/bereits
aufgetragenemThermalInterfaceMaterial
EconoPACK™+modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled3diodeandPressFIT/
pre-appliedThermalInterfaceMaterial
VCES = 1700V
IC nom = 450A / ICRM = 900A
TypischeAnwendungen
• Hilfsumrichter
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• Auxiliaryinverters
• Highpowerconverters
• Motordrives
• Windturbines
ElektrischeEigenschaften
• HoheKurzschlussrobustheit
• HoheStoßstromfestigkeit
• SehrgroßeRobustheit
• Tvjop=150°C
• TrenchIGBT4
ElectricalFeatures
• Highshort-circuitcapability
• Highsurgecurrentcapability
• Unbeatablerobustness
• Tvjop=150°C
• TrenchIGBT4
MechanischeEigenschaften
• HohemechanischeRobustheit
• IntegrierterNTCTemperaturSensor
• IsolierteBodenplatte
• PressFITVerbindungstechnik
• RoHSkonform
• Thermisches Interface Material bereits
aufgetragen
MechanicalFeatures
• Highmechanicalrobustness
• IntegratedNTCtemperaturesensor
• Isolatedbaseplate
• PressFITcontacttechnology
• RoHScompliant
• Pre-appliedThermalInterfaceMaterial
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:SM
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V3.0
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
FS450R17OE4P
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1700
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TH = 55°C, Tvj max = 175°C
IC nom
450
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
900
A
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 450 A, VGE = 15 V
IC = 450 A, VGE = 15 V
IC = 450 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
typ.
max.
1,95
2,35
2,45
2,30
V
V
V
5,80
6,40
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 18,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
4,60
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,7
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
36,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
1,15
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1700 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 = 450 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 3,3 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 3,3 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 3,3 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 450 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 3,3 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 450 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 4800 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 3,3 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,20
0,19
0,22
0,22
µs
µs
µs
0,09
0,09
0,09
µs
µs
µs
0,75
0,89
0,93
µs
µs
µs
0,11
0,16
0,17
µs
µs
µs
Eon
130
165
175
mJ
mJ
mJ
IC = 450 A, VCE = 900 V, LS = 35 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3100 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 3,3 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
81,5
135
155
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
1800
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:SM
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V3.0
2
0,0912 K/W
-40
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS450R17OE4P
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
450
A
IFRM
900
A
I²t
30000
27500
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
A²s
A²s
typ.
max.
2,20
VF
1,80
1,90
1,95
IF = 450 A, - diF/dt = 4800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
425
525
550
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 450 A, - diF/dt = 4800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
105
185
205
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 450 A, - diF/dt = 4800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
52,0
105
120
mJ
mJ
mJ
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proDiode/perdiode
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
RthJH
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 450 A, VGE = 0 V
IF = 450 A, VGE = 0 V
IF = 450 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
V
V
V
0,157 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:SM
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V3.0
3
kΩ
5
%
20,0
mW
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS450R17OE4P
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
VISOL
3,4
kV
Cu
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
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
CTI
min.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TH=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
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 with TIM => see AN2012-07
preparedby:SM
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V3.0
4
max.
LsCE
Tstg
Höchstzulässige
Bodenplattenbetriebstemperatur
Maximumbaseplateoperationtemperature
typ.
924
125
°C
125
°C
6,00
Nm
6,0
Nm
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS450R17OE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=150°C
900
900
750
750
600
600
IC [A]
IC [A]
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
450
450
300
300
150
150
0
0,0
0,5
1,0
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
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
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=3.3Ω,RGoff=3.3Ω,VCE=900V
900
550
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
500
750
450
400
350
E [mJ]
IC [A]
600
450
300
250
200
300
150
100
150
50
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:SM
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V3.0
5
0
150
300
450
IC [A]
600
750
900
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS450R17OE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=450A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
800
0,1
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
700
ZthJH : IGBT
600
ZthJH [K/W]
E [mJ]
500
400
0,01
300
200
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,00626 0,0336 0,0319 0,0194
τi[s]:
0,001
0,0423 0,214 1,01
100
0
0
5
10
15
20
RG [Ω]
25
30
0,001
0,001
35
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=3.3Ω,Tvj=150°C
1050
0,01
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
900
IC, Modul
IC, Chip
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
900
750
750
600
IF [A]
IC [A]
600
450
450
300
300
150
150
0
0
200
400
600
0
800 1000 1200 1400 1600 1800
VCE [V]
preparedby:SM
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V3.0
6
0,0
0,5
1,0
1,5
VF [V]
2,0
2,5
3,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS450R17OE4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=3.3Ω,VCE=900V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=450A,VCE=900V
180
150
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
160
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
140
130
140
120
110
120
E [mJ]
E [mJ]
100
100
80
90
80
70
60
60
50
40
40
20
0
30
0
150
300
450
IF [A]
600
750
20
900
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJH=f(t)
0
5
10
15
20
RG [Ω]
25
30
35
140
160
NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch)
NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical)
R=f(T)
1
100000
ZthJH : Diode
Rtyp
10000
R[Ω]
ZthJH [K/W]
0,1
0,01
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,00885 0,0609 0,0608 0,0269
τi[s]:
0,00182 0,0396 0,167 0,877
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:SM
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V3.0
7
0
20
40
60
80
100
TNTC [°C]
120
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS450R17OE4P
Schaltplan/Circuitdiagram
J
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
preparedby:SM
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V3.0
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FS450R17OE4P
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81726München,Germany
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preparedby:SM
dateofpublication:2016-07-29
approvedby:KV
revision:V3.0
9