TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ1800R12HP4_B9
IHM-BModulmitsoftschaltendemTrench-IGBT4
IHM-Bmodulewithsoft-switchingTrench-IGBT4
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 1800A / ICRM = 3600A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• HighPowerConverters
• MotorDrives
• WindTurbines
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
ElectricalFeatures
• ExtendedOperationTemperatureTvjop
MechanischeEigenschaften
• 4kVAC1minIsolationsfestigkeit
• GehäusemitCTI>400
• HoheLeistungsdichte
• IHMBGehäuse
MechanicalFeatures
• 4kVAC1minInsulation
• PackagewithCTI>400
• HighPowerDensity
• IHMBHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.2
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
FZ1800R12HP4_B9
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 100°C, Tvj max = 175°C
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom
IC
1800
2700
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
3600
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
10,5
kW
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 1800 A, VGE = 15 V
IC = 1800 A, VGE = 15 V
IC = 1800 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 68,5 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
A
A
typ.
max.
1,70
2,00
2,10
2,05
V
V
V
VGEth
5,1
5,8
6,5
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
14,0
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,1
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
110
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
6,20
nF
Kollektor-Emitter-Reststrom
Collector-emittercut-offcurrent
VCE = 1200 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
td on
0,40
0,43
0,43
µs
µs
µs
tr
0,28
0,29
0,29
µs
µs
µs
td off
1,00
1,10
1,10
µs
µs
µs
tf
0,18
0,22
0,23
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 1800 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 1800 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 1800 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,3 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 1800 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,3 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 1800 A, VCE = 600 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 6300 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,8 Ω
Tvj = 150°C
Eon
245
330
355
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 1800 A, VCE = 600 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 2500 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 0,3 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
330
405
430
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
9,00
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.2
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
7200
A
14,0 K/kW
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ1800R12HP4_B9
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
1800
A
IFRM
3600
A
I²t
420
405
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,80
1,75
1,70
2,35
kA²s
kA²s
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 1800 A, VGE = 0 V
IF = 1800 A, VGE = 0 V
IF = 1800 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 1800 A, - diF/dt = 6300 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
650
970
1050
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 1800 A, - diF/dt = 6300 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
160
345
390
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 1800 A, - diF/dt = 6300 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
70,0
150
165
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
9,50
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.2
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
3
V
V
V
23,5 K/kW
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ1800R12HP4_B9
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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
4,0
kV
Cu
Al2O3
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
32,0
32,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
19,0
19,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 400
min.
typ.
max.
LsCE
6,0
nH
RCC'+EE'
0,12
mΩ
Tstg
-40
150
°C
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
4,25
-
5,75
Nm
SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
SchraubeM8-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM8-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
1,7
-
2,1
Nm
M
8,0
-
10
Nm
Gewicht
Weight
G
1900
g
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.2
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1800R12HP4_B9
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
3600
3600
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
2400
2400
IC [A]
3000
IC [A]
3000
1800
1800
1200
1200
600
600
0
VGE =19 V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
VCE [V]
2,5
3,0
0
3,5
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=1.8Ω,RGoff=0.3Ω,VCE=600V
3600
1200
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
1100
3000
1000
900
2400
800
IC [A]
E [mJ]
700
1800
600
500
1200
400
300
600
200
100
0
5
6
7
8
9
10
VGE [V]
11
12
13
0
14
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.2
5
0
600
1200
1800
IC [A]
2400
3000
3600
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1800R12HP4_B9
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=1800A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
2700
100
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
2400
ZthJC : IGBT
2100
ZthJC [K/kW]
1800
E [mJ]
1500
1200
10
900
600
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 1,0552 11,2565 1,1035 0,483
τi[s]:
0,001 0,0365 0,2667 4,0162
300
0
0,0
3,0
6,0
9,0
12,0
1
0,001
15,0
0,01
0,1
t [s]
RG [Ω]
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=0.3Ω,Tvj=150°C
4200
Ic, Modul
IC, Chip
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
3600
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
3600
3000
3000
2400
IF [A]
IC [A]
2400
1800
1800
1200
1200
600
600
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.2
6
0,0
0,3
0,6
0,9
1,2
VF [V]
1,5
1,8
2,1
2,4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ1800R12HP4_B9
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.8Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=1800A,VCE=600V
250
200
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
180
200
160
140
E [mJ]
120
E [mJ]
150
100
100
80
60
50
40
20
0
0
600
1200
1800
IF [A]
2400
3000
0
3600
100
ZthJC [K/kW]
ZthJC : Diode
10
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 1,9389 3,1271 17,06 0,943
τi[s]:
0,0004 0,0078 0,0389 1,1775
0,01
0,1
t [s]
3,0
6,0
9,0
RG [Ω]
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
1
0,001
0,0
1
10
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.2
7
12,0
15,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ1800R12HP4_B9
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.2
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ1800R12HP4_B9
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:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.2
9