FF150R12KS4

TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF150R12KS4
62mmC-SerienModulmitschnellemIGBT2fürhochfrequentesSchalten
62mmC-SeriesmodulewiththefastIGBT2forhigh-frequencyswitching
VCES = 1200V
IC nom = 150A / ICRM = 300A
TypischeAnwendungen
• AnwendungenmithohenSchaltfrequenzen
• MedizinischeAnwendungen
• Motorantriebe
• AnwendungenfürResonanzUmrichter
• Servoumrichter
• USV-Systeme
TypicalApplications
• HighFrequencySwitchingApplication
• MedicalApplications
• MotorDrives
• ResonantInverterAppliccations
• ServoDrives
• UPSSystems
ElektrischeEigenschaften
• Hohe Kurzschlussrobustheit, selbstlimitierender
Kurzschlussstrom
• NiedrigeSchaltverluste
• SehrgroßeRobustheit
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• High Short Circuit Capability, Self Limiting Short
CircuitCurrent
• LowSwitchingLosses
• UnbeatableRobustness
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
MechanischeEigenschaften
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• IsolierteBodenplatte
• Kupferbodenplatte
• Standardgehäuse
MechanicalFeatures
• PackagewithCTI>400
• HighCreepageandClearanceDistances
• IsolatedBasePlate
• CopperBasePlate
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
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
FF150R12KS4
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TC = 75°C, Tvj max = 150°C
TC = 25°C, Tvj max = 150°C
IC nom
IC
150
225
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
300
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 150
Ptot
1250
W
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
VGES
+/-20
V
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
IC = 150 A, VGE = 15 V
IC = 150 A, VGE = 15 V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 6,00 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VCE sat
A
A
typ.
max.
3,20
3,85
3,70
V
V
VGEth
4,5
5,5
6,5
V
VGE = -15 V ... +15 V
QG
1,60
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
2,5
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
11,0
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
5,0
mA
Gate-Emitter-Reststrom
Gate-emitterleakagecurrent
VCE = 0 V, VGE = 20 V, Tvj = 25°C
IGES
400
nA
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 150 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
td on
0,10
0,11
µs
µs
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 150 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
tr
0,06
0,07
µs
µs
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 150 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
td off
0,53
0,55
µs
µs
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 150 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
tf
0,03
0,04
µs
µs
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 150 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH
VGE = ±15 V, di/dt = 1500 A/µs
RGon = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eon
14,5
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 150 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH
VGE = ±15 V
RGoff = 6,8 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eoff
11,0
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 900 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
0,03
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 125°C
950
A
0,10 K/W
K/W
125
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF150R12KS4
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
VRRM 1200
V
IF
150
A
IFRM
300
A
I²t
4500
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
2,00
1,70
2,40
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 150 A, VGE = 0 V
IF = 150 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 150 A, - diF/dt = 1500 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
IRM
105
160
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 150 A, - diF/dt = 1500 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Qr
8,70
24,0
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 150 A, - diF/dt = 1500 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Erec
3,20
8,40
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,06
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
3
V
V
0,25 K/W
K/W
125
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF150R12KS4
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 2,5
kV
Cu
Al2O3
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
29,0
23,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
23,0
11,0
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 400
min.
typ.
RthCH
0,01
LsCE
20
nH
RCC'+EE'
0,70
mΩ
Tstg
-40
125
°C
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
6,00
Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
2,5
-
5,0
Nm
Gewicht
Weight
G
340
g
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
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
4
max.
K/W
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF150R12KS4
IGBT-Module
IGBT-modules
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=125°C
300
300
250
250
200
200
IC [A]
IC [A]
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
150
150
100
100
50
50
0
0
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
VCE [V]
ÜbertragungscharakteristikIGBT,Wechselrichter(typisch)
transfercharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VGE)
VCE=20V
VGE =8V
VGE =9V
VGE =10V
VGE =12V
VGE =15V
VGE =20V
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
VCE [V]
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=6.8Ω,RGoff=6.8Ω,VCE=600V
300
45
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
40
250
35
30
E [mJ]
IC [A]
200
150
100
25
20
15
10
50
5
0
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0
12
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
5
0
50
100
150
IC [A]
200
250
300
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF150R12KS4
IGBT-Module
IGBT-modules
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=150A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJC=f(t)
60
1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
ZthJC : IGBT
50
0,1
ZthJC [K/W]
E [mJ]
40
30
20
0,01
10
0
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,006 0,033 0,032 0,029
τi[s]:
0,01 0,02 0,05 0,1
0
5
10
15
RG [Ω]
20
25
0,001
0,001
30
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=6.8Ω,Tvj=125°C
350
IC, Modul
IC, Chip
0,01
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
300
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
300
250
250
200
IF [A]
IC [A]
200
150
150
100
100
50
50
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
6
0,0
0,5
1,0
1,5
VF [V]
2,0
2,5
3,0
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF150R12KS4
IGBT-Module
IGBT-modules
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=6.8Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=150A,VCE=600V
15
15
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 125°C
9
9
E [mJ]
12
E [mJ]
12
6
6
3
3
0
0
50
100
150
IF [A]
200
250
0
300
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
1
ZthJC : Diode
ZthJC [K/W]
0,1
0,01
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,015 0,0825 0,08 0,0725
τi[s]:
0,01 0,02
0,05 0,1
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
10
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
7
0
5
10
15
20
25 30
RG [Ω]
35
40
45
50
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF150R12KS4
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
In fin e o n
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF150R12KS4
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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characteristics.Theinformationinthevalidapplication-andassemblynotesofthemodulemustbeconsidered.
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interestedwemayprovideapplicationnotes.
Duetotechnicalrequirementsourproductmaycontaindangeroussubstances.Forinformationonthetypesinquestionpleasecontactthe
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-theconclusionofQualityAgreements;
-toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon
therealizationofanysuchmeasures.
Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers.
Changesofthisproductdatasheetarereserved.
preparedby:MB
dateofpublication:2013-10-02
approvedby:WR
revision:3.4
9