Datenblatt / Datasheet FF100R12RT4

TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF100R12RT4
34mmModulmitschnellemTrench/FeldstoppIGBT4undEmitterControlled4Diode
34mmmodulewithfastTrench/FieldstopIGBT4andEmitterControlled4diode
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 100A / ICRM = 200A
TypischeAnwendungen
• Hochleistungsumrichter
• Motorantriebe
• USV-Systeme
TypicalApplications
• HighPowerConverters
• MotorDrives
• UPSSystems
ElektrischeEigenschaften
• ErweiterteSperrschichttemperaturTvjop
• NiedrigeSchaltverluste
• NiedrigesVCEsat
• Tvjop=150°C
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• ExtendedOperationTemperatureTvjop
• LowSwitchingLosses
• LowVCEsat
• Tvjop=150°C
• VCEsatwithpositiveTemperatureCoefficient
MechanischeEigenschaften
• IsolierteBodenplatte
• Standardgehäuse
MechanicalFeatures
• IsolatedBasePlate
• StandardHousing
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:WR
revision:2.1
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
FF100R12RT4
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 100
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
200
A
Gesamt-Verlustleistung
Totalpowerdissipation
TC = 25°C, Tvj max = 175°C
Ptot
555
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 = 3,80 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VCE sat
typ.
max.
1,75
2,05
2,10
2,15
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
0,13
0,15
0,15
µs
µs
µs
tr
0,02
0,03
0,035
µs
µs
µs
td off
0,30
0,38
0,40
µs
µs
µs
tf
0,045
0,08
0,09
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 = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, di/dt = 2800 A/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGon = 1,6 Ω
Tvj = 150°C
Eon
6,50
9,50
10,5
mJ
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 100 A, VCE = 600 V, LS = 30 nH
Tvj = 25°C
VGE = ±15 V, du/dt = 3600 V/µs (Tvj = 150°C) Tvj = 125°C
RGoff = 1,6 Ω
Tvj = 150°C
Eoff
6,00
9,00
10,0
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
0,078
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:WR
revision:2.1
2
tP ≤ 10 µs, Tvj = 150°C
400
A
0,27 K/W
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF100R12RT4
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
200
A
I²t
1900
1800
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
1,75
1,65
1,65
2,15
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 = 2800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
IRM
100
105
110
A
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 100 A, - diF/dt = 2800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Qr
10,0
17,0
19,0
µC
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 100 A, - diF/dt = 2800 A/µs (Tvj=150°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Tvj = 150°C
Erec
3,50
6,00
7,00
mJ
mJ
mJ
proDiode/perdiode
RthJC
Wärmewiderstand,GehäusebisKühlkörper proDiode/perdiode
Thermalresistance,casetoheatsink
λPaste=1W/(m·K)/λgrease=1W/(m·K)
RthCH
0,14
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
-40
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:WR
revision:2.1
Wärmewiderstand,ChipbisGehäuse
Thermalresistance,junctiontocase
3
V
V
V
0,48 K/W
K/W
150
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF100R12RT4
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
17,0
20,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
17,0
9,5
mm
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
> 200
min.
typ.
RthCH
0,05
LsCE
30
nH
RCC'+EE'
0,65
mΩ
Tstg
-40
125
°C
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
-
5,00
Nm
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM5-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM5-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
2,5
-
5,0
Nm
Gewicht
Weight
G
160
g
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
Power Cycling Zuverlässigkeit bei Tvjop=125°C:
- entspricht gültiger Spezifikation für Standard Module bei Tvjmax=125°C; 300.000 Zyklen @ dTj=50K
Power Cycling Capability at Tvjop=125°C:
- according to valid specification for standard modules at Tvjmax=125°C; 300.000 cycles @ dTj=50K
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:WR
revision:2.1
4
max.
K/W
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
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
80
60
60
40
40
20
20
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
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5 3,0
VCE [V]
3,5
4,0
4,5
5,0
30
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
180
140
21
120
18
E [mJ]
24
100
15
80
12
60
9
40
6
20
3
5
6
7
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
27
160
0
0,0
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(IC),Eoff=f(IC)
VGE=±15V,RGon=1.6Ω,RGoff=1.6Ω,VCE=600V
200
IC [A]
100
80
0
VGE = 19V
VGE = 17V
VGE = 15V
VGE = 13V
VGE = 11V
VGE = 9V
180
IC [A]
IC [A]
180
8
9
VGE [V]
10
11
12
0
13
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:WR
revision:2.1
5
0
20
40
60
80
100 120 140 160 180 200
IC [A]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF100R12RT4
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)
30
1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 150°C
Eoff, Tvj = 150°C
27
24
ZthJC : IGBT
21
ZthJC [K/W]
E [mJ]
18
15
12
0,1
9
6
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0162 0,0891 0,0864 0,0783
τi[s]:
0,01
0,02
0,05
0,1
3
0
0
2
4
6
8
RG [Ω]
10
12
14
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=1.6Ω,Tvj=150°C
250
IC, Modul
IC, Chip
225
180
160
175
140
150
120
125
80
75
60
50
40
25
20
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
1
10
0
1400
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:WR
revision:2.1
6
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Tvj = 150°C
100
100
0
0,1
t [s]
200
200
0
0,01
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
IF [A]
IC [A]
0,01
0,001
16
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
FF100R12RT4
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
12
10
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
Erec, Tvj = 125°C
Erec, Tvj = 150°C
9
10
8
7
8
E [mJ]
E [mJ]
6
6
5
4
4
3
2
2
1
0
0
25
50
75
100
IF [A]
125
150
175
0
200
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJC=f(t)
1
ZthJC [K/W]
ZthJC : Diode
0,1
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0288 0,1584 0,1536 0,1392
τi[s]:
0,01
0,02
0,05
0,1
0,01
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
10
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:WR
revision:2.1
7
0
2
4
6
8
RG [Ω]
10
12
14
16
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF100R12RT4
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/circuit_diagram_headline
Gehäuseabmessungen/packageoutlines
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:WR
revision:2.1
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Module
IGBT-modules
FF100R12RT4
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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-toperformjointRiskandQualityAssessments;
-theconclusionofQualityAgreements;
-toestablishjointmeasuresofanongoingproductsurvey,andthatwemaymakedeliverydependedon
therealizationofanysuchmeasures.
Ifandtotheextentnecessary,pleaseforwardequivalentnoticestoyourcustomers.
Changesofthisproductdatasheetarereserved.
preparedby:MK
dateofpublication:2013-11-05
approvedby:WR
revision:2.1
9