FS50R12KT4B15BPSA1

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS50R12KT4_B15 EconoPACK™2ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundNTC EconoPACK™2modulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandNTC VCES = 1200V IC nom = 50A / ICRM = 100A TypischeAnwendungen • Hilfsumrichter • Motorantriebe • Servoumrichter TypicalApplications • AuxiliaryInverters • MotorDrives • ServoDrives ElektrischeEigenschaften • NiedrigesVCEsat • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • LowVCEsat • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften • Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand • HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit • IntegrierterNTCTemperaturSensor • Kupferbodenplatte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • Al2O3SubstratewithLowThermalResistance • • • • HighPowerandThermalCyclingCapability IntegratedNTCtemperaturesensor CopperBasePlate StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:NK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:RS revision:3.0 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-Module IGBT-modules FS50R12KT4_B15 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 95°C, Tvj max = 175°C PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  1200  V IC nom  50  A ICRM  100  A Ptot  280  W VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage  min. IC = 50 A, VGE = 15 V IC = 50 A, VGE = 15 V IC = 50 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 1,60 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat typ. max. 1,85 2,15 2,25 2,15 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG  0,38  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  4,0  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  2,80  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  0,10  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 td on  0,13 0,15 0,15  µs µs µs tr  0,02 0,03 0,035  µs µs µs td off  0,30 0,38 0,40  µs µs µs tf  0,045 0,08 0,09  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 15 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 15 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 15 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 50 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 15 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 50 A, VCE = 600 V, LS = 25 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 2000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 15 Ω Tvj = 150°C Eon  3,60 5,10 5,80  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 50 A, VCE = 600 V, LS = 25 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3800 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 15 Ω Tvj = 150°C Eoff  2,50 4,10 4,50  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  0,20 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:NK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:RS revision:3.0 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 180  A 0,54 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS50R12KT4_B15 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 VRRM  1200  V IF  50  A IFRM  100  A I²t  560  A²s CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,70 1,65 1,65 2,15 Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 50 A, VGE = 0 V IF = 50 A, VGE = 0 V IF = 50 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 50 A, - diF/dt = 2000 A/µs (Tvj=150°C) VR = 600 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM  70,0 75,0 77,0  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 50 A, - diF/dt = 2000 A/µs (Tvj=150°C) VR = 600 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr  5,50 8,80 10,0  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 50 A, - diF/dt = 2000 A/µs (Tvj=150°C) VR = 600 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec  1,70 3,20 3,60  mJ mJ mJ RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,30 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 0,81 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:NK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:RS revision:3.0 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS50R12KT4_B15 Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate   InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstrecke Creepagedistance VISOL  2,5  kV  Cu     Al2O3   Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   10,0  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   7,5  mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex  CTI  > 200   min. typ. RthCH  0,02 LsCE  19  nH RCC'+EE'  1,80  mΩ Tstg -40  125 °C SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Gewicht Weight  G  180  g preparedby:NK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:RS revision:3.0 Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule  Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature  Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting 4 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation FS50R12KT4_B15 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 100 100 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0,0 0,5 1,0 1,5 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 90 IC [A] IC [A] 90 2,0 2,5 3,0 VCE [V] 3,5 4,0 4,5 0 5,0 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 80 90 100 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=15Ω,RGoff=15Ω,VCE=600V 100 16 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 90 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 14 80 12 70 10 E [mJ] IC [A] 60 50 40 8 6 30 4 20 2 10 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:NK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:RS revision:3.0 5 0 10 20 30 40 50 60 IC [A] 70 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS50R12KT4_B15 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=50A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 14 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 12 ZthJC : IGBT 10 E [mJ] ZthJC [K/W] 8 6 0,1 4 2 0 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0324 0,1782 0,1728 0,1566 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0 20 40 60 80 RG [Ω] 100 120 0,01 0,001 140 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=15Ω,Tvj=150°C 120 IC, Modul 110 IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 100 90 100 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 80 90 70 80 60 IF [A] IC [A] 70 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:NK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:RS revision:3.0 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 FS50R12KT4_B15 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=15Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=50A,VCE=600V 5,0 4,5 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 4,5 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 4,0 4,0 3,5 3,5 3,0 E [mJ] E [mJ] 3,0 2,5 2,5 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,0 0 10 20 30 40 50 60 IF [A] 70 80 90 0,0 100 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 20 40 60 80 RG [Ω] 100 120 140 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 10 100000 ZthJC : Diode Rtyp 10000 R[Ω] ZthJC [K/W] 1 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0486 0,2673 0,2592 0,2349 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:NK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:RS revision:3.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS50R12KT4_B15 IGBT-Module IGBT-modules Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:NK dateofpublication:2013-11-04 approvedby:RS revision:3.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS50R12KT4_B15 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. 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