IFS100B12N3E4_B39

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules IFS100B12N3E4_B39 MIPAQ™baseModulmitTrench/FeldstoppIGBT4,größererEmitterControlled4Diodeund Strommesswiderstand MIPAQ™basemodulewithTrench/FieldstopIGBT4,enlargedEmitterControlled4diodeandcurrent senseshunt VorläufigeDaten/PreliminaryData J VCES = 1200V IC nom = 100A / ICRM = 200A TypischeAnwendungen • AktiverEingang(Rückspeisung) • Motorantriebe • Servoumrichter TypicalApplications • ActiveFrontend(energyrecovery) • MotorDrives • ServoDrives ElektrischeEigenschaften • NiedrigeSchaltverluste • Tvjop=150°C • NiedrigesVCEsat ElectricalFeatures • LowSwitchingLosses • Tvjop=150°C • LowVCEsat MechanischeEigenschaften • HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit • IsolierteBodenplatte • Kupferbodenplatte • Standardgehäuse MechanicalFeatures • HighPowerandThermalCyclingCapability • IsolatedBasePlate • CopperBasePlate • StandardHousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:AS dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.0 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 IFS100B12N3E4_B39 VorläufigeDaten PreliminaryData IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues Kollektor-Emitter-Sperrspannung Collector-emittervoltage Tvj = 25°C VCES  1200  V Kollektor-Dauergleichstrom ContinuousDCcollectorcurrent TC = 95°C, Tvj = 175°C IC nom  100  A PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  200  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj = 175°C Ptot  515  W Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage  VGES  +/-20  V CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 100 A, VGE = 15 V IC = 100 A, VGE = 15 V IC = 100 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 4,00 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  0,80  µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint  7,5  Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies  6,30  nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres  0,27  nF Kollektor-Emitter-Reststrom Collector-emittercut-offcurrent VCE = 1200 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  0,16 0,17 0,18  µs µs µs tr  0,025 0,03 0,03  µs µs µs td off  0,37 0,45 0,48  µs µs µs tf  0,06 0,11 0,13  µs µs µs Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 100 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 1,6 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 100 A, VCE = 600 V, LS = 40 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 3700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,6 Ω Tvj = 150°C Eon  4,00 6,50 7,50  mJ mJ mJ AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse IC = 100 A, VCE = 600 V, LS = 40 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3400 V/µs (Tvj=150°C) Tvj = 125°C RGoff = 1,6 Ω Tvj = 150°C Eoff  7,60 11,0 12,5  mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC  Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT RthJC   RthCH  0,096 tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) preparedby:AS dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.0 2 400  A 0,29 K/W K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules IFS100B12N3E4_B39 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  100  A IFRM  300  A I²t  3050 2950  CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. 1,50 1,40 1,40 1,90 A²s A²s Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V IF = 100 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VF Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent IF = 100 A, - diF/dt = 3700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C IRM  160 170 175  A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 100 A, - diF/dt = 3700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Qr  11,0 18,0 20,0  µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 100 A, - diF/dt = 3700 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C VR = 600 V Tvj = 125°C VGE = -15 V Tvj = 150°C Erec  6,00 9,50 11,0  mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC   RthCH  0,125 min. typ. max.  1,50  Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) Strommesswiderstand/Shunt Nennwiderstand Ratedresistance Tc = 20°C Temperaturkoeffizient Temperaturecoefficient(tcr) 20°C - 60°C R20 0,375 K/W K/W < 30 BetriebstemperaturShunt-Widerstand Operationtemperatureshunt-resistor Ttvjop Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance;junktiontocase RthJC  V V V mΩ ppm/K 200 °C 8,7 K/W NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. R25  5,00  kΩ ∆R/R -5  5 % P25   20,0 mW R2 = R25 exp [B25/50(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/50  3375  K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/80(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/80  3411  K B-Wert B-value R2 = R25 exp [B25/100(1/T2 - 1/(298,15 K))] B25/100  3433  K Nennwiderstand Ratedresistance TC = 25°C AbweichungvonR100 DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω Verlustleistung Powerdissipation TC = 25°C B-Wert B-value AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. preparedby:AS dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.0 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules IFS100B12N3E4_B39 VorläufigeDaten PreliminaryData Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate   InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140) Kriechstreck Creepagedistance VISOL  2,5  kV  Cu     AI203   Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   10,0  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal   7,5  mm VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex  CTI  > 200   min. typ. RthCH  0,009 LsCE  20  nH RCC'+EE'  1,80  mΩ Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper Tvj max   175 °C TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Wechselrichter,Brems-Chopper/inverter,brake-chopper Tvj op -40  150 °C Lagertemperatur Storagetemperature  Tstg -40  125 °C Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote M 3,00 - 6,00 Nm Gewicht Weight  G  300  g preparedby:AS dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.0 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 HöchstzulässigeSperrschichttemperatur Maximumjunctiontemperature 4 max. K/W TechnischeInformation/TechnicalInformation IFS100B12N3E4_B39 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 200 200 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 160 160 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0,0 0,5 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 180 IC [A] IC [A] 180 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=1.6Ω,RGoff=1.6Ω,VCE=600V 200 24 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 180 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 22 20 160 18 140 16 14 E [mJ] IC [A] 120 100 12 10 80 8 60 6 40 4 20 0 2 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:AS dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.0 5 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 IC [A] TechnischeInformation/TechnicalInformation IFS100B12N3E4_B39 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=100A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 25 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 20 ZthJC : IGBT E [mJ] ZthJC [K/W] 15 10 0,1 5 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0174 0,0957 0,0928 0,0841 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0 0 2 4 6 8 RG [Ω] 10 12 14 0,01 0,001 16 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=1.6Ω,Tvj=150°C 250 IC, Modul IC, Chip 0,01 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 300 275 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 250 200 225 200 150 IF [A] IC [A] 175 150 125 100 100 75 50 50 25 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:AS dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.0 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 IFS100B12N3E4_B39 IGBT-Module IGBT-modules VorläufigeDaten PreliminaryData SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1.6Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=100A,VCE=600V 20 16 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 18 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 14 16 12 14 10 E [mJ] E [mJ] 12 10 8 8 6 6 4 4 2 2 0 0 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 IF [A] TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 2 4 6 RG [Ω] 8 10 12 NTC-Widerstand-Temperaturkennlinie(typisch) NTC-Thermistor-temperaturecharacteristic(typical) R=f(T) 1 100000 ZthJC : Diode Rtyp R[Ω] ZthJC [K/W] 10000 0,1 1000 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0225 0,12375 0,12 0,10875 τi[s]: 0,01 0,02 0,05 0,1 0,01 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:AS dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 140 160 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules IFS100B12N3E4_B39 VorläufigeDaten PreliminaryData Schaltplan/circuit_diagram_headline J Gehäuseabmessungen/packageoutlines preparedby:AS dateofpublication:2013-03-06 approvedby:MS revision:2.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Module IGBT-modules IFS100B12N3E4_B39 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. 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