TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ3600R12HP4
IHM-BModulmitsoftschaltendemTrench-IGBT4
IHM-Bmodulewithsoft-switchingTrench-IGBT4
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 3600A / ICRM = 7200A
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:2.3
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
FZ3600R12HP4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 90°C, Tvj max = 175°C
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
IC nom
IC
3600
4930
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
7200
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
19,0
kW
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 3600 A, VGE = 15 V
IC = 3600 A, VGE = 15 V
IC = 3600 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 135 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
27,0
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
0,54
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
225
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
12,0
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
0,44
0,46
0,46
µs
µs
µs
tr
0,43
0,43
0,43
µs
µs
µs
td off
1,15
1,25
1,30
µs
µs
µs
tf
0,23
0,25
0,25
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 3600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,3 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 3600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,3 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 3600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,22 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 3600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 0,22 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 3600 A, VCE = 600 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 7300 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,3 Ω
Tvj = 150°C
Eon
485
595
640
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 3600 A, VCE = 600 V, LS = 50 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 2400 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 0,22 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
810
895
925
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
6,50
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.3
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
14000
A
8,00 K/kW
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ3600R12HP4
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
3600
A
IFRM
7200
A
I²t
1350
1300
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,80
1,75
1,70
2,35
kA²s
kA²s
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 3600 A, VGE = 0 V
IF = 3600 A, VGE = 0 V
IF = 3600 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 3600 A, - diF/dt = 7300 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
925
1500
1550
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 3600 A, - diF/dt = 7300 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
280
580
650
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 3600 A, - diF/dt = 7300 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
130
260
300
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
7,20
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.3
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
3
V
V
V
13,5 K/kW
K/kW
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ3600R12HP4
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'
0,085
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:2.3
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TC=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ3600R12HP4
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
7200
7200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
6300
6300
4500
4500
IC [A]
5400
IC [A]
5400
3600
3600
2700
2700
1800
1800
900
900
0
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=1.3Ω,RGoff=0.22Ω,VCE=600V
7200
3200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
6300
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
2800
2400
4500
2000
IC [A]
E [mJ]
5400
3600
1600
2700
1200
1800
800
900
400
0
VGE =19 V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.3
5
0
1200
2400
3600
IC [A]
4800
6000
7200
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ3600R12HP4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=3600A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
4500
10
Eon, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 150°C
3600
ZthJC : IGBT
E [mJ]
ZthJC [K/kW]
2700
1800
1
900
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 0,3702 0,7064 6,3685 0,5281
τi[s]:
0,0006 0,0096 0,0489 1,9537
0
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
RG [Ω]
5,0
6,0
0,1
0,001
7,0
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=0.22Ω,Tvj=150°C
8100
Ic, Modul
IC, Chip
7200
0,01
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
7200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
6300
6300
5400
5400
4500
IF [A]
IC [A]
4500
3600
3600
2700
2700
1800
1800
900
900
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.3
6
0,0
0,3
0,6
0,9
1,2
VF [V]
1,5
1,8
2,1
2,4
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ3600R12HP4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.3Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=3600A,VCE=600V
400
400
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
350
300
300
250
250
E [mJ]
E [mJ]
350
200
200
150
150
100
100
50
50
0
0
1200
2400
3600
IF [A]
4800
6000
0
7200
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
100
ZthJC [K/kW]
ZthJC : Diode
10
i:
1
2
3
4
ri[K/kW]: 1,0102 1,3523 10,0304 0,8359
τi[s]:
0,0004 0,0077 0,0418 0,7107
1
0,001
0,01
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
0,1
t [s]
1
10
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.3
7
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
RG [Ω]
5,0
6,0
7,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ3600R12HP4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
preparedby:WB
dateofpublication:2013-11-11
approvedby:PL
revision:2.3
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ3600R12HP4
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:2.3
9