TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FZ1200R17HP4_B2
IHM-BModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiode
IHM-BmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlleddiode
VCES = 1700V
IC nom = 1200A / ICRM = 2400A
TypischeAnwendungen
• AnwendungenfürResonanzUmrichter
• Hochleistungsumrichter
• Traktionsumrichter
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• Resonantinverterapplications
• Highpowerconverters
• Tractiondrives
• Windturbines
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• NiedrigesVCEsat
• VerstärkteDiodefürRückspeisebetrieb
ElectricalFeatures
• ExtendedoperatingtemperatureTvjop
• LowVCEsat
• Enlargeddiodeforregenerativeoperation
MechanischeEigenschaften
• 4kVAC1minIsolationsfestigkeit
• AlSiC Bodenplatte für erhöhte thermische
Lastwechselfestigkeit
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit
• HoheLeistungsdichte
• IHMBGehäuse
MechanicalFeatures
• 4kVAC1mininsulation
• AlSiC base plate for increased thermal cycling
capability
• PackagewithCTI>400
• Highcreepageandclearancedistances
• Highpowerandthermalcyclingcapability
• Highpowerdensity
• IHMBhousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:WB
dateofpublication:2016-01-21
approvedby:IB
revision:V3.1
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-Modul
IGBT-Module
FZ1200R17HP4_B2
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1700
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 100°C, Tvj max = 175°C
IC nom
1200
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
2400
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
7,80
kW
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 1200 A, VGE = 15 V
IC = 1200 A, VGE = 15 V
IC = 1200 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VCE sat
typ.
max.
1,90
2,30
2,40
2,25
V
V
V
5,80
6,40
V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 48,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
12,5
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,6
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
97,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
3,20
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1700 V, VGE = 0 V, Tvj = 25°C
ICES
5,0
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 = 1200 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 0,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 1200 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGon = 0,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 1200 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 1200 A, VCE = 900 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 1200 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 10500 A/µs (Tvj = 150°C)Tvj = 125°C
RGon = 0,2 Ω
Tvj = 150°C
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
5,20
0,68
0,71
0,72
µs
µs
µs
0,12
0,13
0,13
µs
µs
µs
1,10
1,20
1,25
µs
µs
µs
0,35
0,52
0,56
µs
µs
µs
Eon
170
245
275
mJ
mJ
mJ
IC = 1200 A, VCE = 900 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3200 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 0,8 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
320
415
440
mJ
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
ISC
5000
A
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
proIGBT/perIGBT
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
td on
tr
td off
tf
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
preparedby:WB
dateofpublication:2016-01-21
approvedby:IB
revision:V3.1
2
14,2 K/kW
16,0
-40
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FZ1200R17HP4_B2
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
Spitzenverlustleistung
Maximumpowerdissipation
Tvj = 125°C
Mindesteinschaltdauer
Minimumturn-ontime
VRRM
1700
V
IF
1200
A
IFRM
2400
A
I²t
350
330
PRQM
1800
kW
ton min
10,0
µs
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
kA²s
kA²s
typ.
max.
2,10
VF
1,65
1,65
1,65
IF = 1200 A, - diF/dt = 10500 A/µs (Tvj=150°C)Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
1650
1900
1950
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 1200 A, - diF/dt = 10500 A/µs (Tvj=150°C)Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
345
570
640
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 1200 A, - diF/dt = 10500 A/µs (Tvj=150°C)Tvj = 25°C
VR = 900 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
255
425
480
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 1200 A, VGE = 0 V
IF = 1200 A, VGE = 0 V
IF = 1200 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
preparedby:WB
dateofpublication:2016-01-21
approvedby:IB
revision:V3.1
3
V
V
V
19,9 K/kW
17,0
-40
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FZ1200R17HP4_B2
Modul/Module
Isolations-Prüfspannung
Isolationtestvoltage
RMS, f = 50 Hz, t = 1 min.
VISOL
MaterialModulgrundplatte
Materialofmodulebaseplate
kV
4,0
AlSiC
Kriechstrecke
Creepagedistance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
32,2
32,2
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
19,1
19,1
mm
> 400
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
min.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
9,0
nH
RCC'+EE'
0,18
mΩ
Tstg
-40
150
°C
4,25
5,75
Nm
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
G
preparedby:WB
dateofpublication:2016-01-21
approvedby:IB
revision:V3.1
4
max.
LsCE
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
Gewicht
Weight
typ.
1,8
-
2,1
Nm
8,0
-
10
Nm
800
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R17HP4_B2
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
2400
2400
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1600
1600
IC [A]
2000
IC [A]
2000
1200
1200
800
800
400
400
0
VGE = 20V
VGE = 15V
VGE = 12V
VGE = 10V
VGE = 9V
VGE = 8V
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
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=0.2Ω,RGoff=0.8Ω,VCE=900V
2400
1000
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
900
2000
800
700
1600
IC [A]
E [mJ]
600
1200
500
400
800
300
200
400
100
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:WB
dateofpublication:2016-01-21
approvedby:IB
revision:V3.1
5
0
400
800
1200
IC [A]
1600
2000
2400
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1200R17HP4_B2
IGBT-Modul
IGBT-Module
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=1200A,VCE=900V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
1400
100
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
1300
1200
ZthJC : IGBT
1100
1000
10
ZthJC [K/kW]
E [mJ]
900
800
700
600
1
500
400
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 2,85
8,34
2
1,01
τi[s]:
0,00155 0,0353 0,354 5,92
300
200
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
RG [Ω]
5,0
6,0
7,0
0,1
0,001
8,0
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=0.8Ω,Tvj=150°C
2800
0,01
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
2400
IC, Modul
IC, Chip
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
2400
2000
2000
1600
IF [A]
IC [A]
1600
1200
1200
800
800
400
400
0
0
200
400
600
0
800 1000 1200 1400 1600 1800
VCE [V]
preparedby:WB
dateofpublication:2016-01-21
approvedby:IB
revision:V3.1
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
FZ1200R17HP4_B2
IGBT-Modul
IGBT-Module
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=0.2Ω,VCE=900V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=1200A,VCE=900V
800
600
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
550
700
500
600
450
E [mJ]
E [mJ]
500
400
400
350
300
300
200
100
250
0
400
800
1200
IF [A]
1600
2000
200
2400
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0 1,2
RG [Ω]
1,4
1,6
1,8
2,0
SichererArbeitsbereichDiode,Wechselrichter(SOA)
safeoperationareaDiode,Inverter(SOA)
IR=f(VR)
Tvj=150°C
100
2800
ZthJC : Diode
IR, Modul
2400
2000
10
IR [A]
ZthJC [K/kW]
1600
1200
1
800
400
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 4,55
10,28 3,49 1,58
τi[s]:
0,00135 0,0287 0,199 5,12
0,1
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
0
10
preparedby:WB
dateofpublication:2016-01-21
approvedby:IB
revision:V3.1
7
0
200
400
600
800 1000 1200 1400 1600 1800
VR [V]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FZ1200R17HP4_B2
Schaltplan/Circuitdiagram
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
preparedby:WB
dateofpublication:2016-01-21
approvedby:IB
revision:V3.1
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FZ1200R17HP4_B2
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dateofpublication:2016-01-21
approvedby:IB
revision:V3.1
9