FS75R07U1E4BPSA1

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS75R07U1E4 SmartPACK1ModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiodeundPressFIT/NTC SmartPACK1modulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiodeandPressFIT/NTC J VCES = 650V IC nom = 75A / ICRM = 150A TypischeAnwendungen • Klimaanlagen • Motorantriebe • Servoumrichter • USV-Systeme TypicalApplications • AirConditioning • MotorDrives • ServoDrives • UPSSystems ElektrischeEigenschaften • ErhöhteSperrspannungsfestigkeitauf650V • Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender Kurzschlussstrom • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C ElectricalFeatures • Increasedblockingvoltagecapabilityto650V • High Short Circuit Capability, Self Limiting Short CircuitCurrent • TrenchIGBT4 • Tvjop=150°C MechanischeEigenschaften • Al2O3 Substrat mit kleinem thermischen Widerstand • KompaktesDesign • PressFITVerbindungstechnik • RobusteDuplex-RahmenKonstruktion MechanicalFeatures • Al2O3SubstratewithLowThermalResistance • Compactdesign • PressFITContactTechnology • RuggedDuplexframeconstruction ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:NK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB 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 FS75R07U1E4 IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES  650  V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 80°C, Tvj max = 175°C TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom  IC 75 100  PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  150  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  275  W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 75 A, VGE = 15 V IC = 75 A, VGE = 15 V IC = 75 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 1,20 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,55 1,70 1,75 1,95 V V V VGEth 5,0 5,8 6,5 V VGE = -15 V ... +15 V QG  0,75  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  0,0  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  4,60  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  0,145  nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 650 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  0,016 0,016 0,017  µs µs µs tr  0,023 0,025 0,026  µs µs µs td off  0,19 0,235 0,235  µs µs µs tf  0,056 0,066 0,067  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 5,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGon = 5,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 5,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 75 A, VCE = 300 V VGE = ±15 V RGoff = 5,1 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 75 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 3000 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 5,1 Ω Tvj = 150°C Eon  0,65 0,95 1,05  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 75 A, VCE = 300 V, LS = 35 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3500 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 5,1 Ω Tvj = 150°C Eoff  2,45 3,05 3,15  mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 360 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC  360 290  A A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC  0,50 0,55 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,45 K/W TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:NK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:3.0 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 25°C tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS75R07U1E4 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  650  V IF  75  A IFRM  150  A I²t  660 610  CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,55 1,50 1,45 1,95 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 75 A, VGE = 0 V IF = 75 A, VGE = 0 V IF = 75 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 75 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C IRM  68,0 87,0 94,0  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 75 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Qr  3,20 5,90 6,80  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 75 A, - diF/dt = 3000 A/µs (Tvj=150°C) VR = 300 V VGE = -15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Erec  0,90 1,55 1,75  mJ mJ mJ RthJC  0,75 0,85 K/W Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,60 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:NK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:3.0 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS75R07U1E4 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   12,7 6,3  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   8,5 5,0  mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex  CTI  > 200 VISOL   kV 2,5    min. typ. max. LsCE  35  nH RCC'+EE' RAA'+CC'  4,00 6,00  mΩ Tstg -40  125 °C SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 8,00 - 9,00 Nm  G  34  g Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule  Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature  Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Gewicht Weight Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 25A effektiv pro Anschlusspin begrenzt. The current under continuous operation is limited to 25A rms per connector pin. preparedby:NK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:3.0 4 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS75R07U1E4 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 150 150 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 120 120 105 105 90 90 75 75 60 60 45 45 30 30 15 15 0 0,0 0,5 1,0 VGE = 19 V VGE = 17 V VGE = 15 V VGE = 13 V VGE = 11 V VGE = 9 V 135 IC [A] IC [A] 135 1,5 VCE [V] 2,0 2,5 0 3,0 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 SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(IC),Eoff=f(IC) VGE=±15V,RGon=5.1Ω,RGoff=5.1Ω,VCE=300V 150 5 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 135 120 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 4 105 3 E [mJ] IC [A] 90 75 60 2 45 30 1 15 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 0 12 preparedby:NK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:3.0 5 0 15 30 45 60 75 90 IC [A] 105 120 135 150 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS75R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=75A,VCE=300V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJH=f(t) 8 10 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 7 ZthJH : IGBT 6 1 ZthJH [K/W] E [mJ] 5 4 3 0,1 2 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,038 0,0827 0,3532 0,4761 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 RG [Ω] 35 40 45 50 0,01 0,001 55 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=5.1Ω,Tvj=150°C 175 IC, Modul IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 150 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 135 150 120 125 105 90 IF [A] IC [A] 100 75 75 60 45 50 30 25 15 0 0 100 200 300 400 VCE [V] 500 600 0 700 preparedby:NK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:3.0 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 VF [V] 1,4 1,6 1,8 2,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FS75R07U1E4 IGBT-Module IGBT-modules SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=5.1Ω,VCE=300V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=75A,VCE=300V 3 3 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C E [mJ] 2 E [mJ] 2 1 0 1 0 15 30 45 60 75 90 IF [A] 0 105 120 135 150 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJH=f(t) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 RG [Ω] 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]: 0,0767 0,1771 0,5443 0,5519 τi[s]: 0,0005 0,005 0,05 0,2 0,01 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:NK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:3.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS75R07U1E4 Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:NK dateofpublication:2013-11-11 approvedby:MB revision:3.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FS75R07U1E4 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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