1 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 ulapproved(e83335) econopack?4modulmittrench/feldstoppigbt4undemittercontrolleddiodeundntc econopack?4modulewithtrench/fieldstopigbt4andemittercontrolleddiodeandntc v ces = 1200v i c nom = 200a / i crm = 400a typischeanwendungen typicalapplications ? ? 3-level-applikationen 3-level-applications ? ? anwendungenmithohenschaltfrequenzen highfrequencyswitchingapplication ? ? chopper-anwendungen chopperapplications ? ? motorantriebe motordrives ? ? solaranwendungen solarapplications ? ? usv-systeme upssystems elektrischeeigenschaften electricalfeatures ? ? erweitertesperrschichttemperaturt vjop extendedoperationtemperaturet vjop ? ? trenchigbt4 trenchigbt4 ? ? t vjop =150c t vjop =150c ? ? v cesat mitpositivemtemperaturkoeffizienten v cesat withpositivetemperaturecoefficient mechanischeeigenschaften mechanicalfeatures ? ? 2,5kvac1minisolationsfestigkeit 2.5kvac1mininsulation ? ? hohemechanischerobustheit highmechanicalrobustness ? ? integrierterntctemperatursensor integratedntctemperaturesensor ? ? isoliertebodenplatte isolatedbaseplate ? ? standardgeh?use standardhousing modulelabelcode barcodecode128 dmx-code contentofthecode digit moduleserialnumber 1-5 modulematerialnumber 6-11 productionordernumber 12-19 datecode(productionyear) 20-21 datecode(productionweek) 22-23
2 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 igbt,brems-chopper/igbt,brake-chopper h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues kollektor-emitter-sperrspannung collector-emittervoltage t vj = 25c v ces 1200 v kollektor-dauergleichstrom continuousdccollectorcurrent t c = 95c, t vj max = 175c t c = 25c, t vj max = 175c i c nom i c 200 300 a a periodischerkollektor-spitzenstrom repetitivepeakcollectorcurrent t p = 1 ms i crm 400 a gesamt-verlustleistung totalpowerdissipation t c = 25c, t vj max = 175c p tot 1100 w gate-emitter-spitzenspannung gate-emitterpeakvoltage v ges +/-20 v charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. kollektor-emitter-s?ttigungsspannung collector-emittersaturationvoltage i c = 200 a, v ge = 15 v i c = 200 a, v ge = 15 v i c = 200 a, v ge = 15 v v ce sat 1,75 2,05 2,10 2,10 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c gate-schwellenspannung gatethresholdvoltage i c = 3,80 ma, v ce = v ge , t vj = 25c v geth 5,2 5,8 6,4 v gateladung gatecharge v ge = -15 v ... +15 v q g 1,65 c internergatewiderstand internalgateresistor t vj = 25c r gint 3,8 w eingangskapazit?t inputcapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c ies 12,5 nf rckwirkungskapazit?t reversetransfercapacitance f = 1 mhz, t vj = 25c, v ce = 25 v, v ge = 0 v c res 0,54 nf kollektor-emitter-reststrom collector-emittercut-offcurrent v ce = 1200 v, v ge = 0 v, t vj = 25c i ces 0,015 ma gate-emitter-reststrom gate-emitterleakagecurrent v ce = 0 v, v ge = 20 v, t vj = 25c i ges 400 na einschaltverz?gerungszeit,induktivelast turn-ondelaytime,inductiveload i c = 200 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r gon = 1,0 w t d on 0,185 0,20 0,205 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c anstiegszeit,induktivelast risetime,inductiveload i c = 200 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r gon = 1,0 w t r 0,037 0,044 0,046 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltverz?gerungszeit,induktivelast turn-offdelaytime,inductiveload i c = 200 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r goff = 1,0 w t d off 0,365 0,455 0,475 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c fallzeit,induktivelast falltime,inductiveload i c = 200 a, v ce = 600 v v ge = 15 v r goff = 1,0 w t f 0,044 0,072 0,078 s s s t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c einschaltverlustenergiepropuls turn-onenergylossperpulse i c = 200 a, v ce = 600 v, l s = 30 nh v ge = 15 v, di/dt = 4250 a/s (t vj = 150c) r gon = 1,0 w e on 12,0 19,5 21,5 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltverlustenergiepropuls turn-offenergylossperpulse i c = 200 a, v ce = 600 v, l s = 30 nh v ge = 15 v, du/dt = 3550 v/s (t vj = 150c) r goff = 1,0 w e off 14,0 21,0 23,0 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c kurzschlu?verhalten scdata v ge 15 v, v cc = 600 v v cemax = v ces -l sce di/dt i sc 900 a t vj = 150c t p 10 s, w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase proigbt/perigbt r thjc 0,135 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink proigbt/perigbt l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,0645 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c
3 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 diode,brems-chopper/diode,brake-chopper h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues periodischespitzensperrspannung repetitivepeakreversevoltage t vj = 25c v rrm 1200 v dauergleichstrom continuousdcforwardcurrent i f 200 a periodischerspitzenstrom repetitivepeakforwardcurrent t p = 1 ms i frm 400 a grenzlastintegral i2t-value v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 125c v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 150c i2t 7500 6500 a2s a2s charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. durchlassspannung forwardvoltage i f = 200 a, v ge = 0 v i f = 200 a, v ge = 0 v i f = 200 a, v ge = 0 v v f 1,65 1,65 1,65 2,10 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c rckstromspitze peakreverserecoverycurrent i f = 200 a, - di f /dt = 4250 a/s (t vj =150c) v r = 600 v i rm 185 210 215 a a a t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c sperrverz?gerungsladung recoveredcharge i f = 200 a, - di f /dt = 4250 a/s (t vj =150c) v r = 600 v q r 18,0 35,0 40,0 c c c t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c abschaltenergiepropuls reverserecoveryenergy i f = 200 a, - di f /dt = 4250 a/s (t vj =150c) v r = 600 v e rec 8,30 15,5 17,5 mj mj mj t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase prodiode/perdiode r thjc 0,215 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink prodiode/perdiode l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,0755 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c diode,revers/diode,reverse h?chstzul?ssigewerte/maximumratedvalues periodischespitzensperrspannung repetitivepeakreversevoltage t vj = 25c v rrm 1200 v dauergleichstrom continuousdcforwardcurrent i f 25 a periodischerspitzenstrom repetitivepeakforwardcurrent t p = 1 ms i frm 50 a grenzlastintegral i2t-value v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 125c v r = 0 v, t p = 10 ms, t vj = 150c i2t 90,0 75,0 a2s a2s charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. durchlassspannung forwardvoltage i f = 25 a, v ge = 0 v i f = 25 a, v ge = 0 v i f = 25 a, v ge = 0 v v f 1,75 1,75 1,75 2,25 v v v t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c w?rmewiderstand,chipbisgeh?use thermalresistance,junctiontocase prodiode/perdiode r thjc 1,30 k/w w?rmewiderstand,geh?usebiskhlk?rper thermalresistance,casetoheatsink prodiode/perdiode l paste =1w/(mk)/ l grease =1w/(mk) r thch 0,125 k/w temperaturimschaltbetrieb temperatureunderswitchingconditions t vj op -40 150 c
4 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 ntc-widerstand/ntc-thermistor charakteristischewerte/characteristicvalues min. typ. max. nennwiderstand ratedresistance t c = 25c r 25 5,00 k w abweichungvonr100 deviationofr100 t c = 100c, r 100 = 493 w d r/r -5 5 % verlustleistung powerdissipation t c = 25c p 25 20,0 mw b-wert b-value r 2 = r 25 exp [b 25/50 (1/t 2 - 1/(298,15 k))] b 25/50 3375 k b-wert b-value r 2 = r 25 exp [b 25/80 (1/t 2 - 1/(298,15 k))] b 25/80 3411 k b-wert b-value r 2 = r 25 exp [b 25/100 (1/t 2 - 1/(298,15 k))] b 25/100 3433 k angabengem??gltigerapplicationnote. specificationaccordingtothevalidapplicationnote. modul/module isolations-prfspannung isolationtestvoltage rms, f = 50 hz, t = 1 min. v isol 2,5 kv materialmodulgrundplatte materialofmodulebaseplate cu innereisolation internalisolation basisisolierung(schutzklasse1,en61140) basicinsulation(class1,iec61140) al 2 o 3 kriechstrecke creepagedistance kontakt-khlk?rper/terminaltoheatsink kontakt-kontakt/terminaltoterminal 15,0 12,5 mm luftstrecke clearance kontakt-khlk?rper/terminaltoheatsink kontakt-kontakt/terminaltoterminal 11,0 7,0 mm vergleichszahlderkriechwegbildung comperativetrackingindex cti > 200 min. typ. max. modulstreuinduktivit?t strayinductancemodule l sce 20 nh modulleitungswiderstand,anschlsse- chip moduleleadresistance,terminals-chip t c =25c,proschalter/perswitch r cc'+ee' 1,40 m w lagertemperatur storagetemperature t stg -40 125 c anzugsdrehmomentf.modulmontage mountingtorqueformodulmounting schraubem5-montagegem.gltigerapplikationsschrift screwm5-mountingaccordingtovalidapplicationnote m 3,00 - 6,00 nm anzugsdrehmomentf.elektr.anschlsse terminalconnectiontorque schraubem6-montagegem.gltigerapplikationsschrift screwm6-mountingaccordingtovalidapplicationnote m 3,0 - 6,0 nm gewicht weight g 400 g
5 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 ausgangskennlinieigbt,brems-chopper(typisch) outputcharacteristicigbt,brake-chopper(typical) i c =f(v ce ) v ge =15v v ce [v] i c [a] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c ausgangskennlinienfeldigbt,brems-chopper(typisch) outputcharacteristicigbt,brake-chopper(typical) i c =f(v ce ) t vj =150c v ce [v] i c [a] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 v ge = 19v v ge = 17v v ge = 15v v ge = 13v v ge = 11v v ge = 9v bertragungscharakteristikigbt,brems-chopper(typisch) transfercharacteristicigbt,brake-chopper(typical) i c =f(v ge ) v ce =20v v ge [v] i c [a] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c schaltverlusteigbt,brems-chopper(typisch) switchinglossesigbt,brake-chopper(typical) e on =f(i c ),e off =f(i c ) v ge =15v,r gon =1 w ,r goff =1 w ,v ce =600v i c [a] e [mj] 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 10 20 30 40 50 60 70 e on , t vj = 125c e off , t vj = 125c e on , t vj = 150c e off , t vj = 150c
6 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 schaltverlusteigbt,brems-chopper(typisch) switchinglossesigbt,brake-chopper(typical) e on =f(r g ),e off =f(r g ) v ge =15v,i c =200a,v ce =600v r g [ w ] e [mj] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 e on , t vj = 125c e off , t vj = 125c e on , t vj = 150c e off , t vj = 150c transienterw?rmewiderstandigbt,brems-chopper transientthermalimpedanceigbt,brake-chopper z thjc =f(t) t [s] z thjc [k/w] 0,001 0,01 0,1 1 10 0,01 0,1 1 z thjc : igbt i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,00922 0,000448 2 0,0193 0,00863 3 0,0972 0,0418 4 0,0102 1,34 sichererrckw.-arbeitsber.igbt,brems-chopper(rbsoa) reversebiassafeoperatingareaigbt,brake-chopper (rbsoa) i c =f(v ce ) v ge =15v,r goff =1 w ,t vj =150c v ce [v] i c [a] 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 100 200 300 400 500 i c , modul i c , chip durchlasskennliniederdiode,brems-chopper(typisch) forwardcharacteristicofdiode,brake-chopper(typical) i f =f(v f ) v f [v] i f [a] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0 50 100 150 200 250 300 350 400 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c
7 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 schaltverlustediode,brems-chopper(typisch) switchinglossesdiode,brake-chopper(typical) e rec =f(i f ) r gon =1 w ,v ce =600v i f [a] e [mj] 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 5 10 15 20 25 e rec , t vj = 125c e rec , t vj = 150c schaltverlustediode,brems-chopper(typisch) switchinglossesdiode,brake-chopper(typical) e rec =f(r g ) i f =200a,v ce =600v r g [ w ] e [mj] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 5 10 15 20 25 e rec , t vj = 125c e rec , t vj = 150c transienterw?rmewiderstanddiode,brems-chopper transientthermalimpedancediode,brake-chopper z thjc =f(t) t [s] z thjc [k/w] 0,001 0,01 0,1 1 10 0,01 0,1 1 z thjc : diode i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,0196 0,000414 2 0,0331 0,00787 3 0,143 0,0386 4 0,0175 1,08 durchlasskennliniederdiode,revers(typisch) forwardcharacteristicofdiode,reverse(typical) i f =f(v f ) v f [v] i f [a] 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 t vj = 25c t vj = 125c t vj = 150c
8 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 transienterw?rmewiderstanddiode,revers transientthermalimpedancediode,reverse z thjc =f(t) t [s] z thjc [k/w] 0,001 0,01 0,1 1 10 0,1 1 10 z thjc : diode i: r i [k/w]: t i [s]: 1 0,185 0,000387 2 0,33 0,00673 3 0,756 0,0386 4 0,012 8,79 ntc-widerstand-temperaturkennlinie(typisch) ntc-thermistor-temperaturecharacteristic(typical) r=f(t) t c [c] r[ w ] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 100 1000 10000 100000 r typ
9 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 schaltplan/circuit_diagram_headline geh?useabmessungen/packageoutlines j
10 technischeinformation/technicalinformation fd200r12pt4_b6 igbt-module igbt-modules preparedby:ky approvedby:mk dateofpublication:2013-11-11 revision:3.0 nutzungsbedingungen dieindiesemproduktdatenblattenthaltenendatensindausschlie?lichfrtechnischgeschultesfachpersonalbestimmt.diebeurteilung dereignungdiesesproduktesfrihreanwendungsowiediebeurteilungdervollst?ndigkeitderbereitgestelltenproduktdatenfrdiese anwendungobliegtihnenbzw.ihrentechnischenabteilungen. indiesemproduktdatenblattwerdendiejenigenmerkmalebeschrieben,frdiewireineliefervertraglichegew?hrleistungbernehmen.eine solchegew?hrleistungrichtetsichausschlie?lichnachma?gabederimjeweiligenliefervertragenthaltenenbestimmungen.garantien jeglicherartwerdenfrdasproduktunddesseneigenschaftenkeinesfallsbernommen.dieangabenindengltigenanwendungs-und montagehinweisendesmodulssindzubeachten. solltensievonunsproduktinformationenben?tigen,dieberdeninhaltdiesesproduktdatenblattshinausgehenundinsbesondereeine spezifischeverwendungunddeneinsatzdiesesproduktesbetreffen,setzensiesichbittemitdemfrsiezust?ndigenvertriebsbroin verbindung(siehewww.infineon.com,vertrieb&kontakt).frinteressentenhaltenwirapplicationnotesbereit. aufgrunddertechnischenanforderungenk?nnteunserproduktgesundheitsgef?hrdendesubstanzenenthalten.beirckfragenzudenin diesemproduktjeweilsenthaltenensubstanzensetzensiesichbitteebenfallsmitdemfrsiezust?ndigenvertriebsbroinverbindung. solltensiebeabsichtigen,dasproduktinanwendungenderluftfahrt,ingesundheits-oderlebensgef?hrdendenoderlebenserhaltenden anwendungsbereicheneinzusetzen,bittenwirummitteilung.wirweisendaraufhin,dasswirfrdiesef?lle -diegemeinsamedurchfhrungeinesrisiko-undqualit?tsassessments; -denabschlussvonspeziellenqualit?tssicherungsvereinbarungen; -diegemeinsameeinfhrungvonma?nahmenzueinerlaufendenproduktbeobachtungdringendempfehlenund gegebenenfallsdiebelieferungvonderumsetzungsolcherma?nahmenabh?ngigmachen. soweiterforderlich,bittenwirsie,entsprechendehinweiseanihrekundenzugeben. inhaltliche?nderungendiesesproduktdatenblattsbleibenvorbehalten. 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. j
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