FF300R12KS4P Data Sheet

TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF300R12KS4P
62mmC-SerienModulmitschnellemIGBT2fürhochfrequentesSchaltenundbereitsaufgetragenem
ThermalInterfaceMaterial
62mmC-SeriesmodulewiththefastIGBT2forhigh-frequencyswitchingandpre-appliedThermalInterface
Material
VorläufigeDaten/PreliminaryData
VCES = 1200V
IC nom = 300A / ICRM = 600A
TypischeAnwendungen
• AnwendungenfürResonanzUmrichter
• AnwendungenmithohenSchaltfrequenzen
• MedizinischeAnwendungen
• Motorantriebe
• Servoumrichter
• USV-Systeme
TypicalApplications
• Resonantinverterapplications
• HighFrequencySwitchingapplication
• Medicalapplications
• Motordrives
• Servodrives
• UPSsystems
ElektrischeEigenschaften
• HoheKurzschlussrobustheit
• NiedrigeSchaltverluste
• SehrgroßeRobustheit
• VCEsatmitpositivemTemperaturkoeffizienten
ElectricalFeatures
• Highshort-circuitcapability
• Lowswitchinglosses
• Unbeatablerobustness
• VCEsatwithpositivetemperaturecoefficient
MechanischeEigenschaften
• GehäusemitCTI>400
• GroßeLuft-undKriechstrecken
• Thermisches Interface Material bereits
aufgetragen
MechanicalFeatures
• PackagewithCTI>400
• Highcreepageandclearancedistances
• Pre-appliedThermalInterfaceMaterial
ModuleLabelCode
BarcodeCode128
DMX-Code
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-03-09
approvedby:MK
revision:V2.0
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
FF300R12KS4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
IGBT,Wechselrichter/IGBT,Inverter
HöchstzulässigeWerte/MaximumRatedValues
Kollektor-Emitter-Sperrspannung
Collector-emittervoltage
Tvj = 25°C
VCES
1200
V
Kollektor-Dauergleichstrom
ContinuousDCcollectorcurrent
TH = 25°C, Tvj max = 150°C
IC nom 300
A
PeriodischerKollektor-Spitzenstrom
Repetitivepeakcollectorcurrent
tP = 1 ms
ICRM
600
A
VGES
+/-20
V
Gate-Emitter-Spitzenspannung
Gate-emitterpeakvoltage
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
3,20
3,85
3,75
V
V
5,50
6,50
V
Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung
Collector-emittersaturationvoltage
IC = 300 A, VGE = 15 V
IC = 300 A, VGE = 15 V
Gate-Schwellenspannung
Gatethresholdvoltage
IC = 12,0 mA, VCE = VGE, Tvj = 25°C
Gateladung
Gatecharge
VGE = -15 V ... +15 V
QG
3,20
µC
InternerGatewiderstand
Internalgateresistor
Tvj = 25°C
RGint
1,0
Ω
Eingangskapazität
Inputcapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cies
20,0
nF
Rückwirkungskapazität
Reversetransfercapacitance
f = 1 MHz, Tvj = 25°C, VCE = 25 V, VGE = 0 V
Cres
1,40
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
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VCE sat
VGEth
4,50
Einschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-ondelaytime,inductiveload
IC = 300 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 3,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
td on
0,10
0,11
µs
µs
Anstiegszeit,induktiveLast
Risetime,inductiveload
IC = 300 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGon = 3,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
tr
0,06
0,07
µs
µs
Abschaltverzögerungszeit,induktiveLast
Turn-offdelaytime,inductiveload
IC = 300 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 3,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
td off
0,53
0,55
µs
µs
Fallzeit,induktiveLast
Falltime,inductiveload
IC = 300 A, VCE = 600 V
VGE = ±15 V
RGoff = 3,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
tf
0,03
0,04
µs
µs
EinschaltverlustenergieproPuls
Turn-onenergylossperpulse
IC = 300 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH
VGE = ±15 V, di/dt = 5000 A/µs
RGon = 3,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eon
25,0
mJ
mJ
AbschaltverlustenergieproPuls
Turn-offenergylossperpulse
IC = 300 A, VCE = 600 V, LS = 60 nH
VGE = ±15 V, du/dt = 7500 V/µs
RGoff = 3,0 Ω
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eoff
15,0
mJ
mJ
Kurzschlußverhalten
SCdata
VGE ≤ 15 V, VCC = 900 V
VCEmax = VCES -LsCE ·di/dt
2000
A
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proIGBT/perIGBT
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
tP ≤ 10 µs, Tvj = 125°C
ISC
RthJH
Tvj op
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-03-09
approvedby:MK
revision:V2.0
2
0,0860 K/W
-40
125
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF300R12KS4P
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
VRRM 1200
V
IF
300
A
IFRM
600
A
I²t
18000
A²s
CharakteristischeWerte/CharacteristicValues
min.
typ.
max.
2,00
1,70
2,55
Durchlassspannung
Forwardvoltage
IF = 300 A, VGE = 0 V
IF = 300 A, VGE = 0 V
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
VF
Rückstromspitze
Peakreverserecoverycurrent
IF = 300 A, - diF/dt = 5000 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
IRM
230
300
A
A
Sperrverzögerungsladung
Recoveredcharge
IF = 300 A, - diF/dt = 5000 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Qr
18,0
42,0
µC
µC
AbschaltenergieproPuls
Reverserecoveryenergy
IF = 300 A, - diF/dt = 5000 A/µs (Tvj=125°C) Tvj = 25°C
VR = 600 V
Tvj = 125°C
VGE = -15 V
Erec
7,00
15,0
mJ
mJ
Wärmewiderstand,ChipbisKühlkörper
Thermalresistance,junctiontoheatsink
proDiode/perdiode
validwithIFXpre-appliedthermalinterfacematerial
RthJH
TemperaturimSchaltbetrieb
Temperatureunderswitchingconditions
Tvj op
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-03-09
approvedby:MK
revision:V2.0
3
V
V
0,144 K/W
-40
125
°C
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF300R12KS4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
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
29,0
23,0
mm
Luftstrecke
Clearance
Kontakt-Kühlkörper/terminaltoheatsink
Kontakt-Kontakt/terminaltoterminal
23,0
11,0
mm
> 400
VergleichszahlderKriechwegbildung
Comperativetrackingindex
CTI
min.
Modulstreuinduktivität
Strayinductancemodule
Modulleitungswiderstand,AnschlüsseChip
Moduleleadresistance,terminals-chip
TH=25°C,proSchalter/perswitch
Lagertemperatur
Storagetemperature
20
nH
RCC'+EE'
0,70
mΩ
-40
TBPmax
Anzugsdrehmomentf.Modulmontage
Mountingtorqueformodulmounting
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
3,00
Anzugsdrehmomentf.elektr.Anschlüsse
Terminalconnectiontorque
SchraubeM6-Montagegem.gültigerApplikationsschrift
ScrewM6-Mountingaccordingtovalidapplicationnote
M
2,5
Gewicht
Weight
G
Lagerung und Transport von Modulen mit TIM => siehe AN
Storage and shipment of modules with TIM => see AN
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-03-09
approvedby:MK
revision:V2.0
4
max.
LsCE
Tstg
Höchstzulässige
Bodenplattenbetriebstemperatur
Maximumbaseplateoperationtemperature
typ.
340
125
°C
125
°C
6,00
Nm
5,0
Nm
g
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF300R12KS4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
AusgangskennlinieIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
VGE=15V
AusgangskennlinienfeldIGBT,Wechselrichter(typisch)
outputcharacteristicIGBT,Inverter(typical)
IC=f(VCE)
Tvj=125°C
600
600
500
500
400
400
IC [A]
IC [A]
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
300
300
200
200
100
100
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=3Ω,RGoff=3Ω,VCE=600V
600
70
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
60
500
50
400
E [mJ]
IC [A]
40
300
30
200
20
100
0
10
5
6
7
8
9
VGE [V]
10
11
0
12
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-03-09
approvedby:MK
revision:V2.0
5
0
100
200
300
IC [A]
400
500
600
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF300R12KS4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteIGBT,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesIGBT,Inverter(typical)
Eon=f(RG),Eoff=f(RG)
VGE=±15V,IC=300A,VCE=600V
TransienterWärmewiderstandIGBT,Wechselrichter
transientthermalimpedanceIGBT,Inverter
ZthJH=f(t)
140
0,1
Eon, Tvj = 125°C
Eoff, Tvj = 125°C
ZthJH : IGBT
120
100
E [mJ]
ZthJH [K/W]
80
60
0,01
40
20
0
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0065
0,0275 0,0349 0,0171
τi[s]:
0,000854 0,0266 0,148 1,27
0
2
4
6
8
10 12
RG [Ω]
14
16
18
0,001
0,001
20
SichererRückwärts-ArbeitsbereichIGBT,Wechselrichter
(RBSOA)
reversebiassafeoperatingareaIGBT,Inverter(RBSOA)
IC=f(VCE)
VGE=±15V,RGoff=3Ω,Tvj=125°C
700
0,1
t [s]
1
10
DurchlasskennliniederDiode,Wechselrichter(typisch)
forwardcharacteristicofDiode,Inverter(typical)
IF=f(VF)
600
IC, Modul
IC, Chip
650
0,01
Tvj = 25°C
Tvj = 125°C
600
500
550
500
400
450
IF [A]
IC [A]
400
350
300
300
250
200
200
150
100
100
50
0
0
200
400
600
800
VCE [V]
1000
1200
0
1400
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-03-09
approvedby:MK
revision:V2.0
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 2,6
VF [V]
TechnischeInformation/TechnicalInformation
FF300R12KS4P
IGBT-Modul
IGBT-Module
VorläufigeDaten
PreliminaryData
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(IF)
RGon=3Ω,VCE=600V
SchaltverlusteDiode,Wechselrichter(typisch)
switchinglossesDiode,Inverter(typical)
Erec=f(RG)
IF=300A,VCE=600V
20
20
Erec, Tvj = 125°C
18
18
16
16
14
14
12
12
E [mJ]
E [mJ]
Erec, Tvj = 125°C
10
10
8
8
6
6
4
4
2
2
0
0
100
200
300
IF [A]
400
500
0
600
TransienterWärmewiderstandDiode,Wechselrichter
transientthermalimpedanceDiode,Inverter
ZthJH=f(t)
1
ZthJH : Diode
ZthJH [K/W]
0,1
0,01
i:
1
2
3
4
ri[K/W]: 0,0104
0,0579 0,0544 0,0213
τi[s]:
0,000753 0,0313 0,122 0,923
0,001
0,001
0,01
0,1
t [s]
1
10
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-03-09
approvedby:MK
revision:V2.0
7
0
2
4
6
8
10 12
RG [Ω]
14
16
18
20
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF300R12KS4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Schaltplan/Circuitdiagram
Gehäuseabmessungen/Packageoutlines
In fin e o n
preparedby:AKB
dateofpublication:2016-03-09
approvedby:MK
revision:V2.0
8
TechnischeInformation/TechnicalInformation
IGBT-Modul
IGBT-Module
FF300R12KS4P
VorläufigeDaten
PreliminaryData
Publishedby
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preparedby:AKB
dateofpublication:2016-03-09
approvedby:MK
revision:V2.0
9