TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS50R12W2T4_B11
EasyPACKModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4DiodeundPressFIT/NTC
EasyPACKmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diodeandPressFIT/NTC
VorläufigeDaten/PreliminaryData
J
VCES = 1200V
IC nom = 50A / ICRM = 100A
TypischeAnwendungen
• Klimaanlagen
• Motorantriebe
• Servoumrichter
• USV-Systeme
TypicalApplications
• AirConditioning
• MotorDrives
• ServoDrives
• UPSSystems
ElektrischeEigenschaften
• NiedrigeSchaltverluste
• TrenchIGBT4
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
• NiedrigesVCEsat
ElectricalFeatures
• LowSwitchingLosses
• TrenchIGBT4
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
• LowVCEsat
MechanischeEigenschaften
• Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen
Widerstand
• KompaktesDesign
• PressFITVerbindungstechnik
• Robuste Montage durch integrierte
Befestigungsklammern
MechanicalFeatures
• Al2O3SubstratewithLowThermalResistance
• Compactdesign
• PressFITContactTechnology
• Rugged mounting due to integrated mounting
clamps
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:DK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:MB
revision:2.1
1
ContentoftheCode
Digit
ModuleSerialNumber
ModuleMaterialNumber
ProductionOrderNumber
Datecode(ProductionYear)
Datecode(ProductionWeek)
1-5
6-11
12-19
20-21
22-23
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS50R12W2T4_B11
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 100°C, Tvj max = 175°C
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom
IC
50
83
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
100
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
335
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
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
V
1200
VCE sat
A
A
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
0,40
0,45 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,65
K/W
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:DK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:MB
revision:2.1
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
180
150
A
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS50R12W2T4_B11
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
50
A
IFRM
100
A
I²t
385
355
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,70
1,65
1,65
2,15
A²s
A²s
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
0,65
0,75 K/W
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,85
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:2013-11-04
approvedby:MB
revision:2.1
3
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS50R12W2T4_B11
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
40
nH
RCC'+EE'
4,00
mΩ
Tstg
-40
125
°C
Anpresskraft für mech. Bef. pro Feder
mountig force per clamp
F
40
-
80
N
Gewicht
Weight
G
39
g
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 25 A effektiv pro Anschlusspin begrenzt.
The current under continuous operation is limited to 25 A rms per connector pin.
preparedby:DK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:MB
revision:2.1
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS50R12W2T4_B11
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
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:DK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:MB
revision:2.1
5
0
10
20
30
40
50 60
IC [A]
70
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS50R12W2T4_B11
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=50A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
14
10
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
12
ZthJH : IGBT
10
1
E [mJ]
ZthJH [K/W]
8
6
0,1
4
2
0
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,042 0,093 0,387 0,528
τi[s]:
0,0005 0,005 0,05 0,2
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
110
IC, Modul
IC, Chip
100
1
10
100
90
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
80
80
70
70
60
60
IF [A]
IC [A]
0,1
t [s]
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
90
50
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0,01
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:DK
dateofpublication:2013-11-04
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 2,4
VF [V]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FS50R12W2T4_B11
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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
ZthJH=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
ZthJH : Diode
Rtyp
10000
R[Ω]
ZthJH [K/W]
1
0,1
1000
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,085 0,197 0,605 0,614
τi[s]:
0,0005 0,005 0,05 0,2
0,01
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
100
10
preparedby:DK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:MB
revision:2.1
7
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
TC [°C]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS50R12W2T4_B11
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
J
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
In fin e o n
preparedby:DK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:MB
revision:2.1
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FS50R12W2T4_B11
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:2013-11-04
approvedby:MB
revision:2.1
9
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