IFS200B12N3E4B31BPSA1

TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module IFS200B12N3E4_B31 MIPAQ™baseModulmitTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlledHEDiodeundNTC/ Strommesswiderstand MIPAQ™basemodulewithTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlledHEdiodeandNTC/shunt VCES = 1200V IC nom = 200A / ICRM = 400A TypischeAnwendungen • Motorantriebe • Servoumrichter TypicalApplications • Motordrives • Servodrives ElektrischeEigenschaften • NiedrigeSchaltverluste • NiedrigesVCEsat • Tvjop=150°C ElectricalFeatures • Lowswitchinglosses • LowVCEsat • Tvjop=150°C MechanischeEigenschaften • HoheLast-undthermischeWechselfestigkeit • IsolierteBodenplatte • Kupferbodenplatte • Lötverbindungstechnik • Standardgehäuse MechanicalFeatures • Highpowerandthermalcyclingcapability • Isolatedbaseplate • Copperbaseplate • Soldercontacttechnology • Standardhousing ModuleLabelCode BarcodeCode128 DMX-Code preparedby:SH dateofpublication:2015-12-01 approvedby:RS revision:V3.0 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-Modul IGBT-Module IFS200B12N3E4_B31 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 200 280  PeriodischerKollektor-Spitzenstrom Repetitivepeakcollectorcurrent tP = 1 ms ICRM  400  A Gesamt-Verlustleistung Totalpowerdissipation TC = 25°C, Tvj max = 175°C Ptot  940  W VGES  +/-20  V Gate-Emitter-Spitzenspannung Gate-emitterpeakvoltage CharakteristischeWerte/CharacteristicValues Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung Collector-emittersaturationvoltage min. IC = 200 A, VGE = 15 V IC = 200 A, VGE = 15 V IC = 200 A, VGE = 15 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C VCE sat A A typ. max. 1,75 2,00 2,05 2,10 V V V 5,80 6,35 V Gate-Schwellenspannung Gatethresholdvoltage IC = 7,60 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C Gateladung Gatecharge VGE = -15 V ... +15 V QG 1,65 µC InternerGatewiderstand Internalgateresistor Tvj = 25°C RGint 3,5 Ω Eingangskapazität Inputcapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cies 14,0 nF Rückwirkungskapazität Reversetransfercapacitance f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V Cres 0,50 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 VGEth Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-ondelaytime,inductiveload IC = 200 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Anstiegszeit,induktiveLast Risetime,inductiveload IC = 200 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGon = 1,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast Turn-offdelaytime,inductiveload IC = 200 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 1,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Fallzeit,induktiveLast Falltime,inductiveload IC = 200 A, VCE = 600 V VGE = ±15 V RGoff = 1,0 Ω Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C EinschaltverlustenergieproPuls Turn-onenergylossperpulse IC = 200 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, di/dt = 5500 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGon = 1,0 Ω Tvj = 150°C AbschaltverlustenergieproPuls Turn-offenergylossperpulse 5,25 0,14 0,15 0,15 µs µs µs 0,028 0,034 0,035 µs µs µs 0,32 0,41 0,44 µs µs µs 0,043 0,079 0,088 µs µs µs Eon 13,0 21,0 23,5 mJ mJ mJ IC = 200 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH Tvj = 25°C VGE = ±15 V, du/dt = 3300 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C RGoff = 1,0 Ω Tvj = 150°C Eoff 15,5 24,0 26,5 mJ mJ mJ Kurzschlußverhalten SCdata VGE ≤ 15 V, VCC = 800 V VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt ISC 800 A Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase proIGBT/perIGBT tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C td on tr td off tf RthJC Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proIGBT/perIGBT Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op preparedby:SH dateofpublication:2015-12-01 approvedby:RS revision:V3.0 2 0,160 K/W 0,0540 -40 K/W 150 °C TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module IFS200B12N3E4_B31 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  200  A IFRM  400  A I²t  7800 7400  CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. A²s A²s typ. max. 2,15 VF 1,70 1,65 1,65 IF = 200 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 195 215 220 A A A Sperrverzögerungsladung Recoveredcharge IF = 200 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 18,0 33,0 37,0 µC µC µC AbschaltenergieproPuls Reverserecoveryenergy IF = 200 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 8,85 17,5 20,0 mJ mJ mJ proDiode/perdiode RthJC Durchlassspannung Forwardvoltage IF = 200 A, VGE = 0 V IF = 200 A, VGE = 0 V IF = 200 A, VGE = 0 V Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C Rückstromspitze Peakreverserecoverycurrent Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance,junctiontocase Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode Thermalresistance,casetoheatsink λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K) RthCH TemperaturimSchaltbetrieb Temperatureunderswitchingconditions Tvj op Strommesswiderstand/Shunt Nennwiderstand Ratedresistance Tc = 20°C Temperaturkoeffizient Temperaturecoefficient(tcr) 20°C - 60°C 0,250 K/W 0,0720 -40 min. R20 V V V K/W 150 typ. °C max. 1,50 mΩ < 30 ppm/K BetriebstemperaturShunt-Widerstand Operationtemperatureshunt-resistor Ttvjop 200 °C Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse Thermalresistance;junktiontocase RthJC 8,7 K/W preparedby:SH dateofpublication:2015-12-01 approvedby:RS revision:V3.0 3 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module IFS200B12N3E4_B31 NTC-Widerstand/NTC-Thermistor CharakteristischeWerte/CharacteristicValues min. typ. max. Nennwiderstand Ratedresistance TC = 25°C AbweichungvonR100 DeviationofR100 TC = 100°C, R100 = 493 Ω Verlustleistung Powerdissipation TC = 25°C B-Wert B-value 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 R25 5,00 ∆R/R -5 P25 kΩ 5 % 20,0 mW AngabengemäßgültigerApplicationNote. Specificationaccordingtothevalidapplicationnote. Modul/Module Isolations-Prüfspannung Isolationtestvoltage RMS, f = 50 Hz, t = 1 min. VISOL  2,5  kV  Cu  MaterialModulgrundplatte Materialofmodulebaseplate InnereIsolation Internalisolation Basisisolierung(Schutzklasse1,EN61140) basicinsulation(class1,IEC61140)  Al2O3  Kriechstrecke Creepagedistance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal  10,0  mm Luftstrecke Clearance Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal  7,5  mm  > 200 VergleichszahlderKriechwegbildung Comperativetrackingindex CTI min. Modulstreuinduktivität Strayinductancemodule Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip Moduleleadresistance,terminals-chip TC=25°C,proSchalter/perswitch Lagertemperatur Storagetemperature Anzugsdrehmomentf.Modulmontage Mountingtorqueformodulmounting SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote Gewicht Weight preparedby:SH dateofpublication:2015-12-01 approvedby:RS revision:V3.0 4 max. LsCE 20 nH RCC'+EE' 1,80 mΩ Tstg -40 125 °C M 3,00 6,00 Nm G Der Strom im Dauerbetrieb ist auf 50 A effektiv pro Anschlusspin begrenzt. The current under continuous operation is limited to 50 A rms per connector pin. Der Shuntwert ist nicht im Rcc‘+ee‘ enthalten. The shunt value is not a part of the Rcc‘+ee‘ resistance. typ.  300 g TechnischeInformation/TechnicalInformation IFS200B12N3E4_B31 IGBT-Modul IGBT-Module AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) VGE=15V AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch) outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical) IC=f(VCE) Tvj=150°C 400 400 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 350 300 300 250 250 IC [A] IC [A] 350 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0,0 0,5 VGE = 19V VGE = 17V VGE = 15V VGE = 13V VGE = 11V VGE = 9V 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=1Ω,RGoff=1Ω,VCE=600V 400 90 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 350 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 80 70 300 60 E [mJ] IC [A] 250 200 50 40 150 30 100 20 50 0 10 5 6 7 8 9 VGE [V] 10 11 12 0 13 preparedby:SH dateofpublication:2015-12-01 approvedby:RS revision:V3.0 5 0 50 100 150 200 IC [A] 250 300 350 400 TechnischeInformation/TechnicalInformation IFS200B12N3E4_B31 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch) switchinglossesIGBT,Inverter(typical) Eon=f(RG),Eoff=f(RG) VGE=±15V,IC=200A,VCE=600V TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter transientthermalimpedanceIGBT,Inverter ZthJC=f(t) 60 1 Eon, Tvj = 125°C Eoff, Tvj = 125°C Eon, Tvj = 150°C Eoff, Tvj = 150°C 50 ZthJC : IGBT 0,1 ZthJC [K/W] E [mJ] 40 30 20 0,01 10 0 i: 1 2 3 4 ri[K/W]: 0,0143 0,0871 0,0461 0,0125 τi[s]: 0,00084 0,03635 0,10429 1,04192 0 1 2 3 4 5 6 RG [Ω] 7 8 9 0,001 0,001 10 SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter (RBSOA) reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA) IC=f(VCE) VGE=±15V,RGoff=1Ω,Tvj=150°C 500 0,1 t [s] 1 10 DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch) forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical) IF=f(VF) 400 IC, Modul IC, Chip 450 0,01 350 Tvj = 25°C Tvj = 125°C Tvj = 150°C 400 300 350 250 IF [A] IC [A] 300 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 0 200 400 600 800 VCE [V] 1000 1200 0 1400 preparedby:SH dateofpublication:2015-12-01 approvedby:RS revision:V3.0 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 IFS200B12N3E4_B31 IGBT-Modul IGBT-Module SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(IF) RGon=1Ω,VCE=600V SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch) switchinglossesDiode,Inverter(typical) Erec=f(RG) IF=200A,VCE=600V 25 25 Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C Erec, Tvj = 125°C Erec, Tvj = 150°C 15 15 E [mJ] 20 E [mJ] 20 10 10 5 5 0 0 50 100 150 200 IF [A] 250 300 350 0 400 TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter transientthermalimpedanceDiode,Inverter ZthJC=f(t) 0 1 2 3 4 5 6 RG [Ω] 7 8 9 10 140 160 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]: 0,0215 0,1524 0,0613 0,0148 τi[s]: 0,0008 0,03427 0,1014 0,9945 0,01 0,001 0,01 0,1 t [s] 1 100 10 preparedby:SH dateofpublication:2015-12-01 approvedby:RS revision:V3.0 7 0 20 40 60 80 100 TC [°C] 120 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module IFS200B12N3E4_B31 Schaltplan/Circuitdiagram Gehäuseabmessungen/Packageoutlines Infineon preparedby:SH dateofpublication:2015-12-01 approvedby:RS revision:V3.0 8 TechnischeInformation/TechnicalInformation IGBT-Modul IGBT-Module IFS200B12N3E4_B31 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:SH dateofpublication:2015-12-01 approvedby:RS revision:V3.0 9