FZ400R17KE4HOSA1

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ400R17KE4 62mmC-SerienModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledDiode 62mmC-Seriesmodulewithtrench/fieldstopIGBT4andEmitterControlledDiode VorläufigeDaten/PreliminaryData VCES = 1700V IC nom = 400A / ICRM = 800A TypischeAnwendungen • Hochleistungsumrichter • Motorantriebe • USV-Systeme • Windgeneratoren TypicalApplications • HighPowerConverters • MotorDrives • UPSSystems • WindTurbines ElektrischeEigenschaften • ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop • NiedrigesVCEsat • SehrgroßeRobustheit • VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten ElectricalFeatures • ExtendedOperationTemperatureTvjop • LowVCEsat • UnbeatableRobustness • VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient MechanischeEigenschaften • 4kVAC1minIsolationsfestigkeit • GehäusemitCTI>400 • GroßeLuft-undKriechstrecken • IsolierteBodenplatte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • 4kVAC1minInsulation • PackagewithCTI>400 • HighCreepageandClearanceDistances • IsolatedBasePlate • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:MK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:2.2 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 FZ400R17KE4 VorläufigeDaten PreliminaryData 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 TC = 25°C, Tvj max = 175°C IC nom  IC 400 550  PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  800  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  2500  W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 400 A, VGE = 15 V IC = 400 A, VGE = 15 V IC = 400 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 16,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VCE sat A A typ. max. 1,95 2,35 2,45 2,30 V V V VGEth 5,2 5,8 6,4 V VGE = -15 V ... +15 V QG  6,10  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  1,9  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  49,0  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  1,60  nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1700 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  0,24 0,28 0,30  µs µs µs tr  0,05 0,055 0,055  µs µs µs td off  0,70 0,74 0,78  µs µs µs tf  0,08 0,13 0,15  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGon = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 400 A, VCE = 900 V VGE = ±15 V RGoff = 1,8 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 400 A, VCE = 900 V, LS = 60 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 4200 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,8 Ω Tvj = 150°C Eon  70,0 100 110  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 400 A, VCE = 900 V, LS = 60 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3000 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 1,8 Ω Tvj = 150°C Eoff  85,0 125 140  mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 1000 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  0,018 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:MK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:2.2 2 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C 1800  A 0,06 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ400R17KE4 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  1700  V IF  400  A IFRM  800  A I²t  25500 25000 CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min.  typ. max. 1,80 1,90 1,95 2,20 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V IF = 400 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 400 A, - diF/dt = 4200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM  320 360 380  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 400 A, - diF/dt = 4200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr  80,0 150 160  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 400 A, - diF/dt = 4200 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 900 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec  47,0 96,0 110  mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC   Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH  0,023 TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions  Tvj op -40  preparedby:MK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:2.2 Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase 3 V V V 0,08 K/W K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ400R17KE4 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   25,0 19,0  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   25,0 10,0  mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex  CTI  > 400   min. typ. RthCH  0,01 LsCE  16  nH RCC'+EE'  0,50  mΩ Tstg -40  125 °C SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm SchraubeM4-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM4-Mountingaccordingtovalidapplicationnote SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote 1,1 - 2,0 Nm M 2,5 - 5,0 Nm Gewicht Weight  G  340  g preparedby:MK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:2.2 Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proModul/permodule Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule  Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature  Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse Terminalconnectiontorque 4 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ400R17KE4 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 800 800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 600 600 500 500 IC [A] IC [A] 700 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0,0 0,5 1,0 VGE = 20V VGE = 15V VGE = 12V VGE = 10V VGE = 9V VGE = 8V 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=1.8Ω,RGoff=1.8Ω,VCE=900V 800 240 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 220 200 600 180 160 500 E [mJ] IC [A] 140 400 120 100 300 80 200 60 40 100 20 0 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:2.2 5 0 100 200 300 400 IC [A] 500 600 700 800 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ400R17KE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=400A,VCE=900V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 500 0,1 Eon, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 150°C 450 400 ZthJC : IGBT 350 ZthJC [K/W] E [mJ] 300 250 200 0,01 150 100 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,002 0,0092 0,0426 0,0063 τi[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6 50 0 0 2 4 6 8 10 RG [Ω] 12 14 16 0,001 0,001 18 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=1.8Ω,Tvj=150°C 1000 IC, Modul IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 800 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 700 800 600 500 IF [A] IC [A] 600 400 400 300 200 200 100 0 0 400 800 1200 VCE [V] 1600 0 2000 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:2.2 6 0,0 0,5 1,0 1,5 VF [V] 2,0 2,5 3,0 TechnischeInformation/TechnicalInformation FZ400R17KE4 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.8Ω,VCE=900V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=400A,VCE=900V 150 130 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 135 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 120 110 100 105 90 90 80 E [mJ] E [mJ] 120 75 70 60 60 50 45 40 30 30 20 15 0 10 0 100 200 300 400 IF [A] 500 600 700 0 800 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0,1 ZthJC [K/W] ZthJC : Diode 0,01 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,00266223 0,01224626 0,05670549 0,008386023 τi[s]: 0,0008 0,013 0,05 0,6 0,001 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 10 preparedby:MK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:2.2 7 0 2 4 6 8 10 RG [Ω] 12 14 16 18 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ400R17KE4 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline Gehäuseabmessungen/packageoutlines In fin e o n preparedby:MK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:2.2 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules FZ400R17KE4 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:MK dateofpublication:2013-11-05 approvedby:WR revision:2.2 9