TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ600R12KE4
62mmC-SerienModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4Diode
62mmC-SeriesmodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diode
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 600A / ICRM = 1200A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• USV-Systeme
• Windgeneratoren
TypicalApplications
• HighPowerConverters
• MotorDrives
• UPSSystems
• WindTurbines
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• NiedrigeSchaltverluste
• SehrgroßeRobustheit
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
• NiedrigesVCEsat
ElectricalFeatures
• ExtendedOperationTemperatureTvjop
• LowSwitchingLosses
• UnbeatableRobustness
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
• LowVCEsat
MechanischeEigenschaften
• 4kVAC1minIsolationsfestigkeit
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• IsolierteBodenplatte
• Standardgehäuse
MechanicalFeatures
• 4kVAC1minInsulation
• PackagewithCTI>400
• HighCreepageandClearanceDistances
• IsolatedBasePlate
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:WR
revision:2.1
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-Module
IGBT-modules
FZ600R12KE4
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
IC nom
600
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
1200
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
3000
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
min.
IC = 600 A, VGE = 15 V
IC = 600 A, VGE = 15 V
IC = 600 A, VGE = 15 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 23,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
typ.
max.
1,75
2,00
2,05
2,10
V
V
V
VGEth
5,2
5,8
6,4
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
5,60
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,3
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
42,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
1,70
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
0,24
0,25
0,26
µs
µs
µs
tr
0,09
0,10
0,11
µs
µs
µs
td off
0,61
0,64
0,66
µs
µs
µs
tf
0,10
0,14
0,15
µs
µs
µs
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 1,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 600 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 1,2 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 600 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 5500 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,2 Ω
Tvj = 150°C
Eon
35,0
50,0
55,0
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 600 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3500 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 1,2 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
50,0
75,0
80,0
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
0,017
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:WR
revision:2.1
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
2400
A
0,05 K/W
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ600R12KE4
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
600
A
IFRM
1200
A
I²t
51000
49000
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,80
1,75
1,70
2,35
A²s
A²s
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 600 A, VGE = 0 V
IF = 600 A, VGE = 0 V
IF = 600 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 600 A, - diF/dt = 5500 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
440
560
590
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 600 A, - diF/dt = 5500 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
55,0
100
115
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 600 A, - diF/dt = 5500 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
27,0
52,0
60,0
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,024
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:WR
revision:2.1
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
3
V
V
V
0,07 K/W
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ600R12KE4
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:2013-11-04
approvedby:WR
revision:2.1
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
FZ600R12KE4
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
1200
1200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
800
800
IC [A]
1000
IC [A]
1000
600
600
400
400
200
200
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
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
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=1.2Ω,RGoff=1.2Ω,VCE=600V
1200
200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
180
1000
160
140
800
E [mJ]
IC [A]
120
600
100
80
400
60
40
200
20
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:WR
revision:2.1
5
0
200
400
600
IC [A]
800
1000
1200
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FZ600R12KE4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=600A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
500
0,1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°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]: 0,013 0,0145 0,01625 0,00625
τi[s]:
0,01 0,02
0,05
0,1
50
0
0
2
4
6
RG [Ω]
8
10
0,001
0,001
12
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=1.2Ω,Tvj=150°C
1400
IC, Modul
1300
IC, Chip
0,01
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
1200
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
1200
1000
1100
1000
800
900
IF [A]
IC [A]
800
700
600
600
500
400
400
300
200
200
100
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:WR
revision:2.1
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
FZ600R12KE4
IGBT-Module
IGBT-modules
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=1.2Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=600A,VCE=600V
80
80
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
70
60
60
50
50
E [mJ]
E [mJ]
70
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
200
400
600
IF [A]
800
1000
0
1200
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
0,1
ZthJC [K/W]
ZthJC : Diode
0,01
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0182 0,0203 0,02275 0,00875
τi[s]:
0,01
0,02
0,05
0,1
0,001
0,001
0,01
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
0,1
t [s]
1
10
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:WR
revision:2.1
7
0
2
4
6
RG [Ω]
8
10
12
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ600R12KE4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
In fin e o n
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-04
approvedby:WR
revision:2.1
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FZ600R12KE4
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.
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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:2013-11-04
approvedby:WR
revision:2.1
9